激 🐧 光波形整形方法
光学方法光纤布拉格光栅 (FBG):在光纤中写入周期性折射 🐒 率变化,可以选择性反射特定波长的光。
傅里叶变换透镜 (FTL):利用透镜将入射波前相位调制为傅里叶变换 🌿 ,然后通过空间滤波器选择所需的波形。
声光调制器 (AOM):利用声波在晶体中的折 🌲 射率变 🐝 化,可以通过声信号调制 🐼 光波的频率、相位或幅度。
光学 🐼 相位调制器 (OPM):利用液晶或电光晶体的电光效应,通过电信号调制光波的相位。
电学方法直接数字合成 (DDS):通过数字电路生 🦍 成高频电信号,然后使用电光调制器调制激光波。
锁相环 (PLL):利用负反馈回路锁定激光频率和相 🐛 位到参考信号,从而实现精确的频率和 🌾 相位调制。
相控阵 🐼 雷达 (PAR):由多个可控相位的辐射源组成,通,过控制各个相位可以合成所需的 🦋 波形。
混合方法光电混合 (OEH):将光学 🐠 和电学方法相结合,例如使用光学滤 🐛 波器选择电光调制器的特定 🍀 谐波。
电光相位调制 (EOM):使用 🦄 电光 🦄 晶体将电信号调制成光波的 🦊 相位。
应用激光波形 🌾 整形广泛应用于:
光通信:脉冲整形 🐺 、波长多 🐺 路复用 🦍
光谱学:宽 🌹 带光源、窄线 🦈 光谱
激光加 🍀 工:材 🐝 料切割、雕刻 🦉
光学 🐺 成像:多光子显微 🪴 镜光学、相干断层扫描 (OCT)
量子 🦟 信息量子:态制 🐬 备量子、计 🌲 算
激光波形整形 🦉 实现波形稳定的原理
激光波形整形是一种技术,用于改变 🐴 激光的输出波形特征。通过精确控制激光的相位、振,幅。和偏振可以实现稳定的波形
实现波形 🍁 稳定的具 🐈 体 🐕 机制包括:
1. 相 🦉 位锁定 🐦 :
使用频率梳或 🐦 其他参 🐋 考 🦈 源作为基准,将激光波形锁定到其相位。
通 🌸 过反馈环路,不,断调整激光的相位使其 🐱 与参考源保持 🐱 同步。
这确保了波形的相位稳定,从而提高 🪴 了波形的整体稳定性。
2. 振幅 🌲 稳定 🐶 :
使用光学衰减器或功率计来监控 🦋 激 🐳 光输出 🦄 功率。
通过反馈环路调整激光腔内的增益或其他参数,使输出功率保持在 🐶 所需 🕸 水平 🦁 。
这确保了波形的振幅稳定,从而提 🐵 高了波形的 🐛 可重 🐴 复性和可靠性。
3. 偏 🌳 振 🌴 纯 🐕 化:
使用偏振器或其他光学元件来选择和净化所需偏 🐟 振态。
通过反馈环路,不,断调整激光的 🐯 偏振状 🐳 态使其与目标偏振 🐬 一致。
这确保了波 🐳 形的偏振稳定,从,而降低了偏振相关效应的 🦈 影响如双折射。
4. 其 🌴 他方 🌴 法:
频率稳定:通过锁定激光腔内的共振频率或使用外部参考源,可以实现波形 🍀 的频率稳定。
脉宽控制:通过使用脉冲整形器或可调谐 🐼 滤 🌸 波器可,以控制激 🐯 光的脉宽。
波形整形:可以使用光学调制 🌼 器或 💮 声光调制器等设备,对激光的波形进行任意整形。
通过综合运用这些技术,可以实现激光 🐞 波形的稳定性和高精度的控制稳定的波形。对,于各种应用至关重要例如:
激光加工生物医学成像 🦅
激光波形整 🦢 形方法
激光波形整形是指改变激光脉冲的时 🪴 间、相位或振幅分布的过程,以 🕸 实现特定功能或应用以。下是实现激光波形整形的一 🐒 些主要方法:
基于光纤 🦊 的方法:
拉 🐒 伸光纤光栅 (DFG):利用拉伸光纤光栅中光脉冲 🐘 的色散,对其波形进行拉伸或压缩 🐧 。
非线性光纤 (NLF):利用非线性光学效应,如自相位调制 💐 (SPM),对激光 🐈 脉冲的相位和 🌸 幅度进行调制。
傅里叶变换光谱仪 (FTS):使用一系列光栅和透镜,将,激光脉冲分解为其各个频率分量然后重新组合以创建 🐎 所需的波形。
基于相位 🐅 调制 🐡 的方法:
空间光 🐞 调制器 (SLM):使用液晶显示器或数字微镜器件来操纵激光脉冲的波前,从而控制其相位。
液晶 🌷 可变延迟线 (LCDVLD):利 🐒 用液晶元件的双折射 🐈 性质来调节激光脉冲的延迟时间,从而实现相位调制。
电光晶 🍀 体 (EOC):使用外部电场改变电光晶体的折射 🕷 率,从而实现相位调制。
基 🌷 于振幅调制的方法:
可调光 🦊 阑:使 🕊 用机械或光电设备控制激光脉冲的直径或强度。
电吸收调制器 (EAM):利用 🪴 半导体材料中的电吸收效应来调制激光脉冲的强度。
声光 🕊 调制 🦢 器 (AOM):使用声波在压电晶体中产生的声光效应来衍射和调制激光脉冲。
其他方法:相位环形镜 (PRC):使用一组共 🐘 线的环形镜来改变激光脉冲的相位分布。
啁啾脉冲放大 (CPA):利用啁啾脉冲和功率放 🌴 大器来生 ☘ 成高能量、超短脉冲。
锁模激光器:产生具有固定相位关系的激光脉冲,可用于随 🐵 后的波形整形。
应用激光波形整形在以下应 🌲 用中至关重要:
光学 🌺 相干断层扫描 (OCT)
飞秒激 🦉 光 🕊 微加 🦢 工
激光通信激光的 🐬 波段是指激光辐 💐 射的电磁波频率范围。它通常用纳米米 (nm) 来。表示
激光的波段 🐒 决定了其 🐝 以下 🌲 特性:
穿透力 🐛 :波长越短穿透,能力越强。
吸收:不同波长的激光会被不同 🐈 介质吸收。
应 🐘 用:不 🌿 同的波段适合不同的应用,例 🌵 如切割、焊、接医疗等。
常见的 🐧 激光波段 🌲 包括 🌳 :
红外激 🦟 光:波 ☘ 长大于 780 nm
可见激光 🌹 :波长在 🕷 400 nm 至 780 nm 之 🐬 间
紫外 🐴 激光:波长在 10 nm 至 400 nm 之间
例如:CO2 激光:波长 🪴 为 10.6 μm,用于切割和焊接。
Nd:YAG 激光:波长为 🐒 1064 nm,用于医疗和激光打标。
二极 🐺 管激光:波长在 635 nm 至 980 nm 之间 🍀 ,用于激光器和激光笔。
紫外激光:波长在 355 nm 至 248 nm 之间,用于半导体制造和激 🪴 光手术。