In che modo il laser a semiconduttore è diverso dal laser a fibra?

Confronto diLaser a semiconduttoreELaser in fibra
1. Confronto dei principi:
I laser a semiconduttore generano luce laser attraverso il processo di ricombinazione elettrone-lacuna formato da giunzioni PN o materiali fluorescenti. Il laser a fibra utilizza elementi di terre rare come il neodimio (Nd) drogato al centro della fibra. Quando la corrente passa attraverso la fibra della pompa, questi ioni di terre rare vengono eccitati per generare luce laser.

2. Confronto potenza di uscita:
I laser a semiconduttore di solito emettono una potenza inferiore a pochi kilowatt, mentre i laser a fibra possono emettere una potenza maggiore, di solito fino a decine di kilowatt.

3. Confronto della lunghezza d'onda delle emissioni:
I laser a semiconduttore emettono principalmente luce nel vicino infrarosso, con una lunghezza d'onda tipica nell'ordine di 800-980nm, mentre la lunghezza d'onda dei laser a fibra può essere modulata nell'intervallo di 1060nm, 1300nm, 1550nm, ecc. a seconda dei tipi di elementi droganti.

4. Confronto di stabilità:
La potenza di uscita e la lunghezza d'onda dei laser a semiconduttore sono facilmente influenzate dalla temperatura e i laser a fibra sono più stabili sotto questo aspetto.

5. Confronto dei costi:
I laser a semiconduttore sono generalmente meno costosi, mentre i laser a fibra sono più costosi. Ma se hai bisogno di emettere luce laser ad alta potenza e di alta qualità, i laser a fibra possono essere più economici perché la loro maggiore efficienza può ridurre i costi operativi.

6. Confronto delle caratteristiche
I laser a semiconduttore si integrano facilmente con altri dispositivi a semiconduttore. Ha le caratteristiche della modulazione elettrica diretta; integrazione optoelettronica facile da realizzare con vari dispositivi optoelettronici; di piccola dimensione, leggero; bassa potenza e corrente di azionamento; alta efficienza, lunga vita lavorativa; compatibile con la tecnologia di produzione dei semiconduttori; produzione di massa, ecc. aspetta.

Le caratteristiche principali dei laser a fibra sono le dimensioni ridotte e la flessibilità. L'uscita laser ha molte linee spettrali, buona monocromaticità e un'ampia gamma di sintonizzazione. E le sue prestazioni non hanno nulla a che fare con la direzione della polarizzazione della luce e la perdita di accoppiamento tra il dispositivo e la fibra ottica è piccola. Elevata efficienza di conversione e bassa soglia laser. La geometria della fibra ha un volume e una superficie molto bassi, inoltre il laser e la pompa possono essere completamente accoppiati nello stato monomodale e così via.

7. Confronto delle applicazioni:
I laser a semiconduttore sono ampiamente utilizzati nel raggio laser, nel radar laser, nella comunicazione laser, nelle armi di simulazione laser, nell'avvertimento laser, nella guida e nel tracciamento laser, nell'accensione e nella detonazione, nel controllo automatico e negli strumenti di rilevamento.

I laser a fibra sono utilizzati principalmente nella comunicazione in fibra ottica laser, comunicazione spaziale laser a lunga distanza, costruzione navale industriale, produzione automobilistica, incisione laser, marcatura laser, taglio laser, produzione di rulli di stampa, perforazione, taglio e saldatura di metalli e non metalli (brasatura, tempra, rivestimento e saldatura profonda), sicurezza della difesa militare, attrezzature mediche, infrastrutture su larga scala, come fonte di pompaggio per altri laser, ecc.

Quanto sopra è la differenza tra laser a semiconduttore e laser a fibra. Come i tradizionali laser a stato solido ea gas, anche i laser a fibra sono composti da tre elementi di base: sorgente della pompa, mezzo di guadagno e cavità risonante. La sorgente della pompa generalmente adotta un laser a semiconduttore ad alta potenza e il mezzo di guadagno è una fibra drogata con terre rare o una normale fibra non lineare. Il risonatore può essere composto da vari risonatori lineari come elementi di feedback ottici come reticoli in fibra, e vari risonatori ad anello possono anche essere formati da accoppiatori. cavità risonante. La luce della pompa è accoppiata alla fibra di guadagno attraverso un sistema ottico appropriato e la fibra di guadagno forma un'inversione di popolazione o guadagno non lineare dopo aver assorbito la luce della pompa e genera un'emissione spontanea. La luce emessa spontaneamente generata subisce l'amplificazione stimolata e la selezione della modalità della cavità risonante, e infine forma un'uscita laser stabile.

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