高功率光纤光梳及应用

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   光学频次梳已成继超短脉冲激光问世以后激光技术领域又一重大突破。在该领域内,展开始创性工作的两位科学家J. Hall和T. W. H?nsch于2005年得到了诺贝尔奖。原理上,光学频次梳在频域上表示为具备相等频次间隔的光学频次序列,在时域上表示为具备飞秒量级时间宽度的电磁场振荡包络,其光学频次序列的频谱宽度与电磁场振荡慢变包络的时间宽度满足傅里叶变更关系。超短脉冲的这种在时域和频域上的散播特性就好似咱们一般所用的梳子,形象化的称之光学波段的频次梳,简称"光梳"。光梳相当于一个光学频次综合发生器,是迄今为止最有效的进行绝对光学频次测量的工具,可将铯原子微波频标与光频标精确而简单的联络起来,为发展高辩白率、高精准度、高精确性的频次标准提供了载体,也为精密光谱、天文物理、量子操控等科学研讨方向提供了较为抱负的研讨工具,逐步被人们运用于光学频次精密测量、原子离子跃迁能级的测量、远程信號时钟同步与卫星导航等领域中。

  得到光梳的主要首先是实现稳定的超短脉冲输出,其次是实现对该超短脉冲序列在时域及频域的精密控制,即对超短脉冲的载波包络相位和激光脉冲重复频次的控制。初期的光梳光源都是基于传统的钛宝石飞秒激光器构建而成。美国天体物理联合实验室J. Hall传授等人初次利用自参考f-2f技术实现了载波包络相位稳定的钛宝石锁模激光器,这标记取飞秒光学频次梳的出世。

  伴随着激光技术的不断改革及其应用的慢慢细分,钛宝石激光器已更加无法满足实际的运用需求,其主要原因在于钛宝石激光器的光路结构复杂、体积庞大、花费昂贵,需要专业的维护人员。另外,钛宝石激光器还必须安置于超净环境中,需要自力的水循环制冷和恒温条件,以实现激光器的持久稳定工作。激光器制作企业的维护人员需频繁来回于其消费者之间,以帮助消费者解决激光器使用过程当中呈现的问题。特别是,当激光器的主要部件,如激光晶体或泵浦系统因为偶发因素破坏时,换组件常常需要三个月乃至半年以上。

  近年,基于波导结构的光纤超短脉冲激光器及光纤光梳逐步走进了人们的视野。光纤激光器具备良好的稳定性、结构紧凑、价格合理,且易于维护,解决了超短脉冲在消费者层面的窘境。光纤激光器作为第三代激光技术的代表,在科学研讨及工业加工等应用领域具备很多明显优势:光纤波导制作花费低;光纤的柔性及可环抱胶葛性有益于实现激光器的小型化和模块化;光纤不必激光晶体那样严格的模式匹配或相位匹配;光纤激光器内部唯一较少或几乎无光学镜片,稳定性极佳;光纤激光器全封闭的光路结构能胜任卑劣的工作环境,对冲击震动、湿度温度、灰尘颗粒具备较高的容忍度;另外,光纤激光器具备较高的电光效果和速率,电光效果和速率可达20%以上,明显节省了激光器的运行花费。

  光纤的另外一主要优势就是,经过选用各种掺杂的有源光纤和不同色散量及模场直径传输光纤,光纤光源可以实现相比较钛宝石光源更宽光谱规模的激光输出,如1030nm波段的掺镱光纤激光非线性展宽后可覆盖600-1400nm,1560nm波段的掺铒光纤激光非线性展宽后可覆盖1000-2200nm,2.0μm波段的掺铥光纤激光非线性展宽后可覆盖1350-2700nm。

  超短脉冲光纤激光器及光纤光梳的产品化是光纤激光技术发展的源动力。国外早在1990年就开始了超短脉冲光纤激光器产品化的探索工作,并出现出如IMRA、Calmar、Fiannium、Menlosystems、Toptica等著名公司。近年,在我国政府的引导下,科研领域的功效加快了功效转化,一些高科技含量的超短脉冲光纤激光技术公司及产品不断出现,如上海朗研光电科技有限公司780nm、1064nm、1550nm等系列波长的超短脉冲激光器。

高功率光纤光梳及应用

  朗研780nm飞秒激光器LF7808

  作为激光技术和计量科学的一个革命性的突破,光纤光梳有望极大地加快精密光谱和精密测量学的发展,为发展比原子微波钟更精确的时间和频次标准创造了条件,对物理常量的精确测定有重大意义。光梳的运用初志,是测量未知频次。任何落在光梳频次规模内的未知频次均可以经过它与光梳之间的拍频来测得其精确值。经过波长计大略预计拍频发生的频次位置,而后再确定该拍频的大小和符号,便可求得未知频次的值,精度可达10-14程度。其次,光梳可以用在研制光学原子钟。飞秒光梳选用从微波频次作为基准。如果选用相反的过程,从光学频次外推至微波频次,就要飞秒光梳锁定到某个光学频次基准以后,可用它来产生微波频次规模的时钟基准。这种思想激发了光学原子钟的出世,它有可能提供高达10-18精准度的时间频次标准。第三个方面,可见及近红外波段的光梳只能用在有限的原子离子族跃迁光谱测量,对更加多其他族的跃迁谱线则需要紫外波段的光梳或阿秒光钟来进行测量。阿秒光钟不仅是可以用在观查化学反应平分子和原子的运动,而且捕获到电子从原子或离子离开的过程。另外,鉴于光纤光梳的时频域特性,其在绝对间隔测量、反斯托克斯拉曼散射成像等方面有着极其重要的运用。



大粤激光(DAYUE LASER)品牌简介


大粤激光(DAYUE LASER)是一家专业从事精密激光焊接和高精度激光打标设备的制造商,生产销售精密激光焊接机和高精度激光打标机。

目前研发生产和销售的产品有:激光点焊机,激光焊接机,激光打标机等自动化激光工业设备,包括连续光纤激光焊接机、脉冲激光焊接机、QCW精密激光焊接机、光纤传导激光焊接机、振镜扫描激光焊接机(又分光纤传导型和硬光路型),机器人激光焊接机、四轴联动激光焊接机、能量反馈激光焊接机、三通激光焊接机、电池极耳激光焊接机、直綘对焊激光焊接机、首饰激光点焊机、牙科激光点焊机、桌面式激光点焊机、激光模具烧焊机、吊臂式激光模具烧焊机、悬臂式激光模具烧焊机、光纤激光打标机,CO2激光打标机,紫外激光打标机,绿光激光打标机,飞行在线激光打标机、激光喷码机、MOPA氧化铝激光打标机、自动激光打标系统、龙门式大幅面激光打标系统、1.5米刻度激光打标系统、PLC在线激光打标系统、XY数控视觉定位激光打标系统、在线飞行视觉定位激光打标系统、3D激光打标机、自动对焦激光打标系统、便携式激光打标机、桌面式激光打标机、壹轴激光打标机、三轴手机壳激光打标系统等等。


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