Aplikasi Laser Serat 1550nm

Laser serat 1550 nmadalah laser inframerah-tengah berdasarkan serat erbium-doped (EDF) atau ER/YB ko-doped serat (ER/YB co-doped fiber) . karena panjang gelombangnya dalam rentang yang lebih aman dan sangat cocok dengan lipatan yang lebih rendah (~ 0 {{8} 2 db/km). Komunikasi, Lidar, Perawatan Medis, Pemrosesan Industri, dan Pertahanan Nasional.

In recent years, with the rapid development of fiber laser technology, 1550 nm lasers have made significant breakthroughs in power, beam quality, and tunability. This article systematically introduces the technical principles and core advantages of 1550 nm fiber lasers, and discusses in detail its specific applications in various industries. Finally, it looks forward to future development trends.

Prinsip dan Keuntungan Teknis Laser Serat 1550 Nm
1. prinsip kerja
Laser serat 1550 nm biasanya menggunakan serat yang didoping erbium sebagai medium penguatan dan 980 nm atau 1480 nm dioda laser (LDS) sebagai sumber pompa . ketika ion erbium (erbium level {Level-nya embel-nya. dapat disederhanakan sebagai berikut:

Keadaan dasar (⁴i₁₅/₂) → keadaan tereksitasi (⁴i₁₃/₂): foton 1550 nm dihasilkan melalui transisi non-radiatif .

Dalam erbium-ytterbium serat ko-doped, ion ytterbium (yb³⁺) dapat meningkatkan efisiensi penyerapan pompa dan meningkatkan daya output laser .

2. Keuntungan teknis

Dibandingkan dengan laser panjang gelombang lainnya (seperti laser CO₂ 1064 nm, 10,6 μM), laser serat 1550 nm memiliki keunggulan berikut:

Keamanan Mata

Faktor bahaya retina (MPE, paparan maksimum yang diizinkan) dari laser 1550 nm jauh lebih rendah daripada laser cahaya yang terlihat dan inframerah dekat (seperti 1064 nm), membuatnya lebih aman di lingkungan terbuka (seperti lidar, aplikasi militer) .

Kehilangan transmisi serat rendah

1550 nm terletak di jendela transmisi ketiga serat kuarsa (pita C, 1530-1565 nm), dengan kehilangan hanya sekitar 0 . 2 dB/km, yang cocok untuk komunikasi optik jarak jauh.

Kualitas dan stabilitas balok tinggi

Struktur pandu gelombang laser serat memberikan kualitas balok dekat dengan batas difraksi (m² dengan1), yang cocok untuk pemesinan presisi dan penginderaan optik .

Tunabilitas dan linewidth sempit

Melalui serat bragg grating (fbg) atau filter yang dapat disetel, tuning panjang gelombang (seperti 1520-1620 nm) dan output linewidth sempit tingkat KHz dapat dicapai, yang cocok untuk komunikasi optik yang koheren dan spektroskopi laser .

Skalabilitas Daya Tinggi

Menggunakan struktur master osilator power amplifier (MOPA), laser serat 1550 nm dapat mencapai output tingkat watt ke kilowatt, memenuhi kebutuhan pemotongan industri, lidar, dll .

Aplikasi utama laser serat 1550 nm
1. komunikasi serat dan transmisi data
1550 nm adalah panjang gelombang inti komunikasi optik, dan aplikasi utamanya meliputi:

(1) Komunikasi serat jarak jauh
Karakteristik kerugian rendah dari laser 1550 nm menjadikannya sumber cahaya yang disukai untuk kabel optik kapal selam dan komunikasi antarbenua . misalnya, lebih banyak sistem kabel optik trans-pasifik dalam pita CAN CANKISI TUNGGAL DAN {{{3}1530-1565 NM), DWDM), dan pita CIVISI LAKE ({{{{{3} {3}1530-1565 NM), DWDM ({3} {{{3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} Tbps .

(2) Divisi panjang gelombang padat multiplexing (DWDM)
Di pusat data dan jaringan 5G, teknologi DWDM menggunakan beberapa saluran panjang gelombang (seperti 40/80/160 saluran) di dekat 1550 nm untuk mencapai transmisi data berkecepatan tinggi dan meningkatkan pemanfaatan bandwidth serat .

(3) Komunikasi optik yang koheren
Laser linewidth 1550 nm sempit (linewidth<100 kHz) combined with high-order modulation formats (such as QPSK, 16-QAM) can achieve a single-wavelength transmission rate of more than 100 Gbps, and are widely used in backbone networks and metropolitan area networks.

2. lidar dan penginderaan jauh
(1) Lidar mengemudi otonom
Dibandingkan dengan 905 nm lidar, 1550 nm lidar memiliki penetrasi atmosfer yang lebih kuat dan keamanan mata, dan telah menjadi pilihan utama untuk mengemudi otonom kelas atas (seperti waymo dan luminar) . misalnya, lidar lumin lumine ke 2550 {{{{{{{{{lumin lumin lumin {{{lumin {{{{{{lumin luminar luminar

(2) Penginderaan jauh atmosfer dan pemantauan meteorologis
Diferensial Absorption Lidar (dial) menggunakan laser 1550 nm untuk mendeteksi konsentrasi uap air (H₂O) dan karbon dioksida (CO₂) di atmosfer untuk penelitian iklim dan pemantauan polusi .

3. medis dan bio-pencitraan
(1) Kecantikan laser dan perawatan kulit
1550 nm laser fraksional non-ablatif (seperti Fraxel) dapat merangsang regenerasi kolagen dan digunakan untuk aplikasi kosmetik seperti penghilangan kerutan dan perbaikan bekas luka .

Dalam perawatan vaskular, laser 1550 nm dapat secara selektif memanaskan hemoglobin untuk pengobatan vena laba -laba dan varises. {1} {{1 {{1

(2) Tomografi Koherensi Optik (OCT)
Sistem OCT 1550 nm (seperti OCT OCTHALMIC) memiliki kedalaman penetrasi jaringan yang lebih dalam (~ 2 mm) dan dapat digunakan untuk diagnosis awal penyakit retina dan glaukoma .

4. Pemrosesan dan penginderaan industri
(1) Pemrosesan Bahan Presisi
Laser 1550 nm cocok untuk pemotongan halus dan penandaan film plastik dan polimer dan banyak digunakan dalam kemasan elektronik dan pembuatan sirkuit fleksibel .

(2) penginderaan serat optik
Sensor 1550 nm Berdasarkan Fiber Bragg Gratings (FBGs) dapat digunakan untuk memantau perubahan regangan dan suhu dalam struktur seperti jembatan, pesawat terbang, dan pipa minyak untuk mencapai pemantauan kesehatan struktural (SHM) .

5. pertahanan dan keamanan
(1) Komunikasi Optik Ruang Gratis (FSO)
Karakteristik anti-interferensi dan probabilitas rendah intersep (LPI) dari laser 1550 nm menjadikannya pilihan yang ideal untuk komunikasi rahasia militer .

(2) Penanggulangan inframerah dan laser membutakan
Laser 1550 nm berdaya tinggi dapat digunakan untuk mengganggu rudal yang dipandu inframerah atau sebagai laser yang tidak mematikan senjata yang mempesona .

Tren pengembangan di masa depan
Laser serat ultrafast
1550 nm laser femtosecond memiliki prospek aplikasi yang luas dalam optik nonlinier (seperti generasi terahertz) dan pemrosesan mikro-nano .
Integrasi fotonik dan fotonik silikon
Chip laser 1550 nm berdasarkan silikon fotonik dapat mengurangi biaya modul komunikasi optik dan mempromosikan pengembangan interkoneksi optik di pusat data .
Komunikasi dan komputasi kuantum
Sumber foton tunggal 1550 nm bernilai tinggi dalam distribusi kunci kuantum (QKD) dan komputasi kuantum optik .

Laser serat 1550 nm telah menjadi teknologi utama dalam komunikasi optik, lidar, medis dan pertahanan karena keunggulannya seperti keamanan mata, kehilangan rendah dan kualitas balok yang tinggi . di masa depan, dengan pengembangan laser yang lebih lanjut, fotonik, dan integrasi fotonik, laser fotonik, inovasi fotonik, laser fotonik, inovasi fotonik, laser fotonik, laser fotonik, inovasi fotonik, petak -pangkang aplikasi dari petak -petak aplikasi 1550 nm nm. Industri .

Informasi Kontak:

Jika Anda memiliki ide, jangan ragu untuk berbicara dengan kami . di mana pun pelanggan kami berada dan apa persyaratan kami, kami akan mengikuti tujuan kami untuk memberikan pelanggan kami dengan kualitas tinggi, harga rendah, dan layanan terbaik .