浅谈激光器件的发展应用

一、激光器的应用

1.在通信方面

激光器提供的1.30微米和1.55微米波段的激光是通信的两个低损耗窗口。激光器不仅能产生连续激光输出，而且能实现ps-fs超短光脉冲的产生，在DWDM系统有巨大的潜在应用。激光器使通信系统有更高的传输速度，更远的传输距离，起着不可替代的作用。

2.在传感方面

激光器用于相位型、波长型、光强型和偏振态型光纤传感中。在石油或天然气井中可测量温度和压力;在道路、桥梁和船壳中可测量应变;在飞机机翼中进行飞行健康监控;还能应用于光纤水听器和电流传感中。

3.在工业方面

激光器已经在金属和非金属材料的加工与处理、激光雕刻、激光产品打标、激光焊接、焊缝清理、精密打孔和激光图形艺术成像等方面很有作为。

4.在医疗方面

激光器因其体积小、光纤柔软性好，光束质量好，且不需冷却系统，已经得到了广泛的应用。光纤激光器使能缩短组织脱落和光致凝结的手术时间：同时使得眼科疾病如角膜成形、近视、远视等的治愈成功率大大提高。还在整容、切除肿瘤、治癌、皮肤病方面扮演重要的角色。

5.在军事方面

高功率激光器以其高亮度，小照射面积，体积小而倍受亲睐。作为武器可以精确的瞄准打击并摧毁目标，另外在定位、测距、遥感、跟踪制导、激光雷达系统传感技术和空间技术等方面有着重要意义。

二、激光器的特点

(1) 光束质量好，具有非常好的单色性、方向性和稳定性;

(2) 光纤既是激光增益介质又是光的导波介质，因此泵浦光的祸合效率相当的高，纤芯直径小，纤内易形成高功率密度，加之光纤激光器能方便地延长增益长度，以便使泵浦光充分吸收，而使总的光一光转换效率超过60%;

(3) 基质材料是Si02，具有极好的温度稳定性;而光纤的圆柱形结构具有较高的表面积/体积比，散热快，它的工作物质的热负荷相当小，无需冷却系统，能产生高亮度和高峰值功率，己达140mw/cm2;

(4) 体积小，结构简单，工作物质为柔性介质，可设计得相当小巧灵活，使用方便，易于系统集成，性价比高;

(5) 作为激光介质的掺杂光纤，掺杂稀土离子拥有极为丰富的能级结构，能级跃迁覆盖了从紫外到红外很宽的波段，可实现激光振荡的跃迁能级很多；

(6) 硅光纤的工艺现在已经非常成熟，因此可以制作出高精度，低损耗的光纤，大大降低激光器的成本;

(7) 与常规传输光纤在材料和几何尺寸上具有自然的通融性和兼容性，因此易于进行光纤集成，祸合损耗低，使用方便;

(8) 可在恶劣的环境条件下工作，如高冲击、高震动、高温度等。