Un laser cu sticlă de erbiu este o sursă laser eficientă care utilizează ioni de erbiu (Er³⁺) dopați în sticlă ca mediu de amplificare. Acest tip de laser are aplicații semnificative în intervalul de lungimi de undă din infraroșu apropiat, în special între 1530-1565 nanometri, ceea ce este crucial în comunicațiile prin fibră optică, deoarece lungimea sa de undă se potrivește cu caracteristicile de transmisie ale fibrei optice, îmbunătățind eficient distanța și calitatea transmisiei semnalului.
Principiul de funcționare
1. Mediu de amplificare: Nucleul laserului este un material de sticlă dopat cu ioni de erbiu, de obicei sticlă Yb dopată cu erbiu sau sticlă de cuarț dopată cu erbiu. Acești ioni de erbiu servesc drept mediu de amplificare în laser.
2. Sursa de excitație: Ionii de erbiu sunt excitați de o sursă de lumină de pompă, cum ar fi o lampă cu xenon sau un laser cu diodă de înaltă eficiență, trecând într-o stare excitată. Lungimea de undă a sursei de pompă trebuie să corespundă caracteristicilor de absorbție ale ionilor de erbiu pentru a obține o excitație optimă.
3. Emisie spontană și stimulată: Ionii de erbiu excitați emit spontan fotoni, care se pot ciocni cu alți ioni de erbiu, declanșând emisie stimulată și crescând în continuare intensitatea luminii. Acest proces se repetă continuu, ducând la amplificarea laserului.
4. Ieșire laser: Prin oglinzile de la ambele capete ale laserului, o parte din lumină este selectiv reintrodusă în mediul de amplificare, creând rezonanță optică și producând în final o ieșire laser la o anumită lungime de undă.
Caracteristici cheie
1. Lungimea de undă: Lungimea de undă principală de ieșire este în intervalul 1530-1565 nanometri, ceea ce este deosebit de important pentru transmiterea eficientă a datelor în comunicațiile prin fibră optică.
2. Eficiența de conversie: Laserele cu sticlă de erbiu au o eficiență ridicată de conversie a luminii de pompare, oferind o bună utilizare a energiei în diverse aplicații.
3. Câștig în bandă largă: Acestea dispun de o lățime de bandă cu câștig larg, ceea ce le face potrivite pentru gestionarea simultană a mai multor semnale de lungime de undă pentru a satisface cerințele moderne de comunicare.
Aplicații
1. Comunicații prin fibră optică: În sistemele de comunicații, laserele cu sticlă de erbiu sunt utilizate pentru amplificarea și regenerarea semnalului, îmbunătățind semnificativ distanța și calitatea transmisiei, în special în rețelele de fibră optică pe distanțe lungi.
2. Prelucrarea materialelor: Aplicate pe scară largă în domenii industriale precum tăierea cu laser, sudarea și gravarea, laserele cu sticlă de erbiu realizează o prelucrare precisă a materialelor datorită densității lor energetice ridicate.
3. Medical: În domeniul medical, laserele cu sticlă de erbiu sunt utilizate pentru diverse tratamente cu laser, cum ar fi problemele dermatologice și intervențiile chirurgicale oftalmologice, datorită caracteristicilor lor excelente de absorbție în lungimi de undă specifice pentru țesuturile biologice.
4. Lidar: În unele sisteme lidar, laserele cu sticlă de erbiu sunt utilizate pentru detectare și măsurare, oferind suport precis pentru date destinate conducerii autonome și cartografierii topografice.
Per total, laserele cu sticlă de erbiu demonstrează un potențial semnificativ de aplicare în multiple domenii datorită performanței lor eficiente și fiabile.
Lumispot
Adresă: Clădirea 4 #, Nr. 99 Furong 3rd Road, Districtul Xishan, Wuxi, 214000, China
Tel.: + 86-0510 87381808.
Mobil: + 86-15072320922
E-mail: sales@lumispot.cn
Data publicării: 10 oct. 2024