Dioda laserowa motylkowa DFB 1574nm Producenci

W najnowocześniejszych dziedzinach optoelektroniki, takich jak komunikacja optyczna, lidar i integracja fotoniczna, półprzewodnikowe wzmacniacze optyczne (SOA) służą jako podstawowe urządzenia wzmacniające sygnał optyczny. Oferując zalety w postaci niewielkich rozmiarów, niskiego kosztu, łatwej integracji i szybkiej reakcji, stopniowo zastępują tradycyjne rozwiązania w zakresie wzmocnienia optycznego i stały się kluczowym elementem wspierającym rozwój szybkich sieci optycznych i systemów optycznych dużej mocy. W tym artykule szczegółowo przeanalizujemy zasady działania i zastosowania SOA w pełnym scenariuszu, koncentrując się na omówieniu właściwości technicznych, wyzwań projektowych i wartości aplikacyjnej SOA dużej mocy, pomagając w pełni zrozumieć podstawowe zalety tego „wzmacniacza sygnału optycznego”.

Każdy z pewnością słyszał hasło „laser femtosekundowy na krótkowzroczność”, ale myślę, że wiele osób nie wie, czym jest laser femtosekundowy. Podobnie istnieją lasery nanosekundowe i lasery pikosekundowe. Jaka jest różnica między tymi dziwnymi sekundami a naszymi zwykłymi laserami?

Szerokość linii lasera, zwłaszcza lasera jednoczęstotliwościowego, odnosi się do szerokości jego widma (zwykle pełna szerokość w połowie maksimum, FWHM). Dokładniej, jest to szerokość widma mocy wypromieniowanego pola elektrycznego, wyrażona w postaci częstotliwości, liczby falowej lub długości fali. Szerokość linii lasera jest ściśle związana ze spójnością czasową i charakteryzuje się czasem koherencji i długością koherencji. Jeśli faza ulega nieograniczonemu przesunięciu, szum fazowy ma wpływ na szerokość linii; tak jest w przypadku wolnych oscylatorów. (Wahania fazowe ograniczone do bardzo małego odstępu fazowego powodują zerową szerokość linii i pewne pasma boczne szumu.) Przesunięcia długości wnęki rezonansowej również mają wpływ na szerokość linii i uzależniają ją od czasu pomiaru. Oznacza to, że sama szerokość linii, a nawet pożądany kształt widma (kształt linii) nie może dostarczyć pełnej informacji o widmie lasera.

Lidar (Laser Radar) to system radarowy, który emituje wiązkę laserową do wykrywania pozycji i prędkości celu. Jego zasadą działania jest wysłanie sygnału detekcji (wiązki lasera) do celu, a następnie porównanie odebranego sygnału (echa celu) odbitego od celu z sygnałem nadawanym i po odpowiednim przetworzeniu można uzyskać odpowiednie informacje o celu, takie jak odległość celu, azymut, wysokość, prędkość, położenie, nawet kształt i inne parametry, aby wykrywać, śledzić i identyfikować samoloty, pociski i inne cele. Składa się z nadajnika laserowego, odbiornika optycznego, gramofonu oraz systemu przetwarzania informacji. Laser zamienia impulsy elektryczne na impulsy świetlne i emituje je. Odbiornik optyczny przekształca następnie impulsy świetlne odbite od celu w impulsy elektryczne i wysyła je do wyświetlacza.

Tradycyjny laser wykorzystuje akumulację termiczną energii lasera do topienia, a nawet ulatniania się materiału w obszarze aktywnym. W trakcie procesu powstaje duża liczba wiórów, mikropęknięć i innych wad obróbki, a im dłużej trwa laser, tym większe uszkodzenie materiału. Ultrakrótki laser impulsowy ma bardzo krótki czas interakcji z materiałem, a energia pojedynczego impulsu jest wystarczająco silna, aby zjonizować dowolny materiał, zrealizować obróbkę nietopliwą na zimno i uzyskać ultra-drobną, niską zalety obróbki uszkodzeń nieporównywalne z laserem długoimpulsowym. Jednocześnie w doborze materiałów szersze zastosowanie mają lasery ultraszybkie, które można stosować do metali, powłok TBC, materiałów kompozytowych itp.