Care este diferența dintre un laser cu un singur mod și un laser cu mai multe moduri?

Diferența esențială dintre aLaser monomodsi aLaser multimodaleste că un laser cu un singur mod are un singur mod în modelul său de fascicul de ieșire, în timp ce un laser multimod are mai multe moduri în modelul său de fascicul de ieșire. Prin urmare, putem judeca dacă laserul este monomod sau multimod prin M2 (calitatea fasciculului). Conform diferitelor M2, laserul poate fi împărțit în 3 tipuri. M2<1.3 is a pure single-mode laser, M2 between 1.3 and 2.0 is a quasi-single-mode laser, and M2>2.0 este un laser cu mai multe moduri.

Diferența de mod va afecta direct distribuția spațială a energiei. Din punctul de vedere al distribuției energiei, laserele cu un singur mod prezintă o distribuție tipică gaussiană, în timp ce laserele multimode prezintă o distribuție tipică tip flat-top, cu energie relativ medie și suprapunerea mai multor moduri, astfel încât calitatea fasciculului nu este la fel de bună ca monomod. Energia laserului monomod este relativ concentrată. După ce aceeași putere laser este focalizată de același sistem optic, energia laserului monomod la focalizare este mult mai mare decât cea a laserului multimod. Comparând calitatea fasciculului lor, diametrul spotului focal (sau defocalizat), unghiul de divergență și densitatea de putere focală (sau defocalizare), se poate observa că laserele monomode depășesc laserele multimode în aceste specificații. Mai important, datorită prezenței unor moduri de ordin superior în interiorul laserelor multimodale, laserele multimode au o dispersie mai mare și mai multe pierderi de energie decât laserele cu un singur mod. Deci laserele multimodale nu sunt o alegere bună pentru transmisia pe distanțe lungi.

Cu toate acestea, laserele cu un singur mod nu sunt superioare laserelor multimodale în unele privințe. Laserele tradiționale monomod au miezuri foarte subțiri și diametre mici (în general mai mici de 10 μm). Pragul de deteriorare al fibrei optice este foarte scăzut și este dificil să reziste undelor luminoase de mare energie. Laserul cu fibră necesită ca laserul de semnal și lumina pompei să fie transmise în miezul fibrei în același timp, astfel încât puterea de ieșire a laserului cu fibră este foarte scăzută, zona de capăt a fibrei este mică, este dificil să cuplați lumina pompei și Eficiența conversiei lumină în lumină a laserului cu fibră este foarte scăzută. Deoarece miezul laserului monomod este mai subțire, efectul neliniar al laserului monomod este relativ mare. Laserele multimodale măresc diametrul miezului pe baza laserelor cu un singur mod, astfel încât să existe mai multe moduri în fibră și să accepte transmisia simultană multimodă. După suprapunerea coerentă a câmpurilor multiple de mod într-un laser multimod, distribuția câmpului de mod în întregul nucleu al fibrei este relativ plată, ceea ce poate reduce efectul de auto-focalizare în timpul transmisiei optice. Distanța de transmisie a luminii de semnal de mare putere în fibra optică poate fi relativ lungă, iar stabilitatea este ridicată. Laserele multimodale nu numai că măresc pragul de deteriorare, dar reduc și densitatea puterii laserului prin creșterea ariei secțiunii transversale a fibrei, suprimând astfel efectul neliniar al fibrei.

Informații de contact:

Dacă aveți idei, nu ezitați să discutați cu noi. Indiferent unde sunt clienții noștri și care sunt cerințele noastre, ne vom urmări obiectivul de a oferi clienților noștri calitate înaltă, prețuri mici și cele mai bune servicii.