160W激光二极管抽运电光调Q主振荡功率放大器绿光激光器
文章编号:025827025(2005)1121455204
160W 激光二极管抽运电光调Q
主振荡功率放大器绿光激光器
唐 淳,高清松,童立新,陈晓琳,李德明,蔡 震,武德勇,涂 波,姚震宇
(中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川绵阳621900)
摘要 介绍了激光二极管抽运的高重复频率、大能量绿光固体激光器研制成果。激光器采用电2光调Q ,主振荡功率放大器(MOPA )结构。根据放大器的设计要求,研制了抽运功率达12kW ,占空比为15%的激光二极管侧抽运
Nd ∶YA G 棒状激光模块。在重复频率500Hz ,脉冲宽度15ns 条件下,实现了单脉冲能量1127J 的1064nm 输出,
光束质量β小于215。采用Ⅱ类相位匹配KTP 晶体外腔倍频,在基频能量1J ,重复频率400Hz ,抽运功率密度
67MW/cm 2时,获得大于405mJ 的绿光输出(平均功率达160W ),倍频效率约为40%,绿光光束质量β<5。
关键词 激光技术;主振荡功率放大器;激光二极管抽运;高平均功率;倍频;KTP 晶体中图分类号 TN 248.1 文献标识码 A
160W Diode 2Pumped E 2O Q 2Switched Master Oscillator
Pow er Amplif ier G reen Laser
TAN G Chun ,GAO Qing 2song ,TON G Li 2xin ,C H EN Xiao 2lin ,L I De 2ming ,CA I Zhen ,WU De 2yong ,TU Buo ,YAO Zhen 2yu
(I nstitute of A p plied Elect ronics ,China A cadem y of Engineering Physics ,M iany ang ,S ichuan 621900,China )
Abstract A diode 2pumped electro 2optic (E 2O )Q 2switched master oscillator power amplifier (MOPA )all 2solid 2state green laser with high repetition rate and high pulse energy is demonstrated.According to the requirements of power amplifier design ,a diode 2side 2pumped Nd ∶YA G rod laser module with pump power of 12kW and duty cycle of 15%is developed.The output pulse energy of 1127J of 1064nm is achieved with 500Hz repetition rate and 15ns pulse
width.The beam quality (β
)is less than 215.With a type Ⅱphase matched KTP crystal ,405mJ green light pulse at 400Hz repetition rate (of average power 160W )is obtained when the incidental pulse energy of 1064nm is 1J and the pump power density is 67MW/cm 2.The green light conversion efficiency is about 40%.The beam quality (β)of the green light is less than 5.K ey w ords laser technique ;master oscillator power amplifier ;laser diode 2pumped ;high 2average power ;f requency doubling ;KTP crystal
收稿日期:2004212214;收到修改稿日期:2005205216 基金项目:国家863计划资助项目。
作者简介:唐 淳(1967—
),男,北京人,中国工程物理研究院应用电子学研究所副研究员,博士,主要从事高功率半导体激光器封装技术及半导体激光抽运固体激光器技术研究。E 2mail :tangchun21@https://www.360docs.net/doc/7d16173185.html,
1 引 言
激光二极管抽运的高功率绿光激光器在可调谐激光器的抽运源、海洋勘探、水下通信、同位素分离及光电对抗等领域具有广阔的应用前景和发展潜力。国外在这方面已进行了大量研究,实现了平均功率数百瓦、单脉冲能量数焦耳的高光束质量绿光
输出[1～4]。近年来,国内高平均功率全固态绿光激
光器研究取得较大进展,天津大学等单位的绿光激光器达到了百瓦级[5～7]。该类激光器采用声2光调
Q 及内腔倍频技术,重复频率一般为10～20k Hz ,
脉冲宽度约100ns ,单脉冲能量在数毫焦量级。中国工程物理研究院应用电子学研究所报道了平均功率达100W 的电2光调Q 主振荡功率放大器
第32卷 第11期2005年11月
中 国 激 光
C H IN ESE J OU RNAL O F L ASERS
Vol.32,No.11
November ,2005
(MO PA )Nd ∶YA G 板条绿光激光器,单脉冲能量为245mJ ,重复频率为400Hz [8]。
本文介绍了基于Nd ∶YA G 棒的高功率、高重复
频率准连续激光二极管抽运激光模块研究情况及利用该模块研制全固态高重复频率、大能量、电2光调Q 主振荡功率放大器绿光激光器的实验结果。
2 实验布局
激光二极管抽运的电2光调Q Nd ∶YA G 棒主振荡器/功率放大器实验布局如图1所示。主振荡器采用热不灵敏腔设计,克服不同工作频率下热效应对激光输出的影响。反射镜为凹面镜,输出镜采用一组标准具,
提高主振荡器输出激光的相干长度。激
光工作频率10～500Hz 可调,采用KD 3P 电光Q 开关调Q 。输出单脉冲能量5～10mJ ,脉冲宽度
15ns ,光束质量为近衍射极限。主振荡器输出通过扩束及隔离器后注入功率放大器。放大器由一级双通和一级单通放大器组成。每一级放大器均采用双棒结构,并通过在两个Nd ∶YA G 棒之间采用4f 像传递系统及90°石英旋转器,补偿高重复频率工作时的热致退偏效应。双通放大器和单通放大器的通光口径分别为6mm 和8mm ,双通输出通过扩束和隔离后进一步注入单通放大器,放大器级间同样采用4f 像传递系统。放大器的1064nm 激光输出采用Ⅱ类相位匹配KTP 晶体外腔倍频,实现高单脉冲能量、高重复频率的532nm 激光输出。
图1电光Q 开关主振荡器/功率放大器倍频激光器布局图
Fig.1E 2O Q 2switched MOPA green laser architecture
图2实际测量的<6mm Nd ∶YA G 棒截面二维荧光
分布图(a )和荧光分布等高线图(b )
Fig.2Measured fluorescence distribution on the cross
section of <6mm Nd ∶YA G rod
(a )2D 2profile ;(b )topograph
3 激光二极管抽运激光模块性能
针对主振荡器、双通和单通放大器设计需要,实验研制了500W ,615kW 和12kW 三种不同参数的激光二极管抽运模块。500W 抽运模块采用5个峰值功率100W 的激光二极管条“bar ”,五边对称侧抽运直径2mm ,Nd 掺杂原子数分数为110%
的Nd ∶YA G 棒,工作频率1～500Hz 可调。615kW 抽运模块由81个80W/bar 的激光二极管条组成,每9
个bar 串联成一个阵列,9边对称侧抽运直径6mm 的Nd ∶YA G 棒。通过对激光增益大小及分布的数值模拟研究,优化激光二极管与Nd ∶YA G 棒之间的距离,Nd 掺杂原子数分数和抽运光反射腔参数,得到了Nd ∶YA G 棒截面内近“平顶”的荧光分布。图2是实际测量的Nd ∶YA G 棒截面二维荧光分布图及等高线图。此时的Nd ∶YA G 棒掺杂原子数分数为110%,小信号增益系数与增益介质长度之积(g 0l )图3(a )封装在铜水冷却器上的1×
9bar 激光二极管阵列;(b )9×9bar 的激光二极管抽运模块
Fig.3
(a )linear array wit h 9bars assembled on a copper water cooler ;(b )pump module consisted of 9×9diode bars wit h peak power
of 80W/bar
等于215。图3(a )是一个9bar 的激光二极管阵列,
6541中 国 激 光 32卷
图3(b )是峰值功率615kW ,占空比15%的激光二极管抽运模块实物。
12kW 的抽运模块由144个80W 的bar 组成,为了获得均匀的激光增益分布,采用12边对称抽运结构,每边包含12个bar 。Nd ∶YA G 棒直径8mm ,Nd 掺杂原子数分数为018%。实验获得了与6.5kW 抽运模块一致的荧光分布,g 0l =2134。
4 实验结果与讨论
激光二极管抽运的Nd ∶YA G 棒激光模块在高重复频率下的热退偏十分严重。对于615kW 的抽运模块,当重复频率为400Hz ,激光脉宽250μs 时,激光退偏达30%。实验对利用双棒结构补偿退偏和改善光束质量进行了细致的研究,通过采用性能相同的激光二极管抽运模块并通过分别调节两个抽运,使二者的热效应尽量一致,同时在双棒间采用4f 像传递系统和90°石英旋转器,使双棒总的激光退偏降低为8%左右。
双通放大器在注入能量5mJ ,重复频率400Hz 时,获得了450mJ 的最大输出,光束质量β=119。为了延长激光二极管的寿命,实验时大部分时间工作在80%的抽运功率条件下。当进入单通放大器的能量为300mJ 时,第一个144个bar 的抽运模块单通输出700mJ ,提取效率为54%。经过第二个144个bar 的抽运模块后获得1127J 输出,提取效率为77%。图4是单通放大器输出能量与驱动电流的变化曲线。实验对激光棒退偏补偿效果进行了验证,采用双棒结构补偿退偏时,激光器输出能量比没有退偏补偿时提高了近40%。图5是输出激光光束质量β值的测量结果,10s 内的平均值为213
。
图4单通放大器输出能量与驱动电流的关系曲线
Fig.4Output energy of the single 2pass amplifier as
a f unction of diode drive
current
图5实验测量的基频光光束质量β
Fig.5Measured beam quality βat 1064nm
倍频实验采用Ⅱ类相位匹配的KTP 晶体,尺寸为12mm ×12mm ×10mm ,两面镀1064nm 和532nm 的增透膜。为了减小KTP 晶体高平均功率
工作时的灰迹损伤,KTP 晶体工作在80℃,恒温装置的控温精度为±011℃。在抽运能量1J ,重复频率400Hz ,激光脉宽15ns 条件下,实验研究了不同抽运功率密度时的倍频效率、倍频晶体热效应及激光损伤特性。在抽运功率密度约为67MW/cm 2(光斑直径10mm )时,获得了405mJ 的532nm 激光输出,平均功率达160W ,倍频效率为40%。进一步提高抽运功率密度到80～100MW/cm 2,倍频效率可以超过50%,但KTP 晶体损伤几率大幅度增加。因此,系统的倍频抽运功率密度控制在约70MW/cm 2,以获得可靠稳定的输出。实验对绿光
光束质量进行了测量,结果如图6所示,β=4156。光束质量下降是因为绿光的波长比基频光的波长短了一倍。图7为平均功率160W 的电光调Q 主振荡功率放大器绿光激光器装置图。
图6实验测量的绿光光束质量β
Fig.6Measured beam quality βat 532nm
KTP 晶体在高平均功率工作时的热效应一直
是影响倍频输出的一个关键问题。实验中发现
7
541 11期 唐 淳等:160W 激光二极管抽运电光调Q 主振荡功率放大器绿光激光器
图7160W电2光调Q主振荡功率放大器绿光
激光器装置图
Fig.7Photo of160W E2O Q2switched MOPA
green laser
KTP晶体由于吸收绿光而温度升高,并且随着绿光输出增大而温升加快,造成相位匹配角漂移,倍频输出下降。此时,在保持KTP晶体温度不变的条件下,通过角度匹配仍可获得最大输出,但再次倍频工作时,由于相位匹配角已偏离了80℃工作温度时的设计值,倍频效率很低,晶体温升缓慢,需1min左右才能恢复到稳定输出。该现象在过去6mm以下光斑实验中并不显著,但对于大尺寸的晶体,由于通光口径中心与边缘的温度梯度加大,相位失配较为严重。如何有效解决大尺寸倍频晶体热效应问题有待进一步深入研究。
5 结 论
研制了绿光平均功率达160W的激光二极管抽运主振荡功率放大器激光器。主振荡器采用热不灵敏腔设计,电2光调Q,在10～500Hz工作频率下,获得单脉冲能量5～10mJ,脉冲宽度15ns的近衍射极限输出。功率放大器采用一级双通放大和一级单通放大,在重复频率500Hz时,实现了单脉冲 能量1127J的1064nm激光输出,光束质量β为213。采用Ⅱ类相位匹配KTP晶体外腔倍频,在重复频率400Hz时,获得405mJ的稳定绿光输出,倍频效率达到40%,绿光光束质量β为4156。
致谢 感谢解 平副研究员、叶一东副研究员等所有相关人员在光束质量测量方面给予的大力支持。
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8541中 国 激 光 32卷
光电转换原理
光纤系统光接收部分光电转换原理 光接收机是光纤通信系统的重要组成部分，其作用是将来自光纤的光信号转换成电信号，恢复光载波所携带的原信号。图4.3.1-8给出了数字光接收机的组成框图。 1.光检测器 光电检测器是光接收机的第一个关键部件，其作用是将由光纤传送来的光信号转换成电信号。光电检测器主要有PIN光电二极管和雪崩光电二极管APD两种。PIN管使用简单，只需10~20V 的反向偏压，但PIN管没有增益。APD管具有10~200倍的增益，可以提高光接收机的灵敏度，但需要几十伏以上的偏压，增益特性受温度的影响较严重 2、前臵放大器 经光电检测器检测到的微弱的信号电流，流经负载电阻建立起信号电压后，由前臵放大器进行预放大。除光电检测器性能优劣影响光接收机的灵敏度之外，前臵放大器对光接收机的灵敏度有十分重要的影响。为此，前臵放大器必须是低噪声、宽频带的放大器。 3.主放大器 主放大器用来提供高的增益，将前臵放大器的输出信号放大到适合判决电路所需的电平。前臵放大器的输出信号电平一般为mV量级，而主放大器的输出信号电平一般为1~3V。 4、均衡器 光在光纤中传输时，由于将受到色散的影响，信号将发生畸变与展宽，使码元间相互影响，出现误码。均衡器的作用是对主放大器输出的失真的数字脉冲信号进行整形，使之成为最有利于判决、码间干扰最小的波形，通常为升余弦波 5、判决再生与定时提取 判决即是用一判决电平与均衡器输出信号进行比较，当在判决时刻输出的电压信号比判决电平高，则判断为“1”码，否则判断为“0”码。这样，可在判决再生电路的输出端得到一个和发送端发出的数字脉冲信号基本是一致由矩形脉冲组成的数字脉冲序列。为了精确地确定“判决时刻”，就需要从信号码流中提取准确的定时信息用来标定，以保证和发送端一致。这个工作由“定时提取”电路来完成。 6、峰值检波器与AGC放大器
高性能全固态大功率绿光激光器融资投资立项项目可行性研究报告(中撰咨询)
高性能全固态大功率绿光激光器立项投 资融资项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司
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目录 第一章高性能全固态大功率绿光激光器项目概论 (1) 一、高性能全固态大功率绿光激光器项目名称及承办单位 (1) 二、高性能全固态大功率绿光激光器项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、高性能全固态大功率绿光激光器产品方案及建设规模 (6) 七、高性能全固态大功率绿光激光器项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (7) 十一、高性能全固态大功率绿光激光器项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章高性能全固态大功率绿光激光器产品说明 (15) 第三章高性能全固态大功率绿光激光器项目市场分析预测 (15) 第四章项目选址科学性分析 (15) 一、厂址的选择原则 (15) 二、厂址选择方案 (16) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (17) 项目占地及建筑工程投资一览表 (18)
六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (19) 一、建设内容 (19) （一）土建工程 (20) （二）设备购臵 (20) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21) 一、原辅材料供应条件 (21) （一）主要原辅材料供应 (21) （二）原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (21) 二、基本生产条件 (23) 第七章工程技术方案 (24) 一、工艺技术方案的选用原则 (24) 二、工艺技术方案 (25) （一）工艺技术来源及特点 (25) （二）技术保障措施 (25) （三）产品生产工艺流程 (25) 高性能全固态大功率绿光激光器生产工艺流程示意简图 (26) 三、设备的选择 (26) （一）设备配臵原则 (26) （二）设备配臵方案 (27) 主要设备投资明细表 (28) 第八章环境保护 (28) 一、环境保护设计依据 (29) 二、污染物的来源 (30) （一）高性能全固态大功率绿光激光器项目建设期污染源 (30)
光电转换原理及电光转换原理
二、光电转换原理及电光转换原理 1．光电转换原理 光电转换是靠摄像管来完成的，其结构如图1-4所示： 图1-4 光电导摄像管 ⑴组成 ①电子枪灯丝用来加热阴极 阴极发射电子 栅极控制电子流的大小 （第一阳极）加速极（A1），加有300V电压 （第二阳极）聚焦极（A2）加有0-300V 的电压 网电极与A2 连在一起，在靶前形成均匀减速电场， 从而使电子束在靶面能均匀垂直上靶。 ②光敏靶 光敏靶是由几层不同的半导体材料构成的，其厚度只有10-20μm。 朝向景物的一侧是信号板也叫信号电极，它是喷涂在玻璃上的一层透明 金属导电层，在信号板的另一侧，则蒸镀了一层具有内光电效应的光敏半 导体材料。该材料在光的照射下电导率增加（即电阻减少），被摄景物各部 分亮度不同，靶面上各部分的电导率相应变化，与较亮像素对应的靶单元 电阻较小，而且各靶单元相互绝缘。于是图像上的不同亮度就变成了靶面 上各单元的不同电导率（即电阻）。 ⑵工作过程 当摄像管加上正常的工作电压时，阴极便向外发射电子，并在加速极和 聚焦电场的作用下，形成很细的一束电子流射向靶面，如图1-5 所示。 当电子束射向靶面某点时，便把该点对应的等效电阻R接入信号检，并 与负载电阻RL、电源 E 构成一个回路。如下图，于是回路便有电流产生，即I=E/（RL +R1）） 当对应的像素发生变化时，R 便发生变化，于是I 也发生变化。I 流过 负载RL 时，在RL 两端形成变化的电压VRL，由于这个电压反应了对应像素亮度随时间的变化，因而便为图像信号。 当在偏转磁场的作用下，电子束按照从左到右，从上到下的规律扫描靶 面上各像素点时，便把按平面分布的各个像素的亮度依次转换成按时间顺 序传送的电信号，实现了图像的分解与光电转换。 图1-5 光电转换原理示意图 ⑶图像信号的极性 ①正极性。被摄景物上的像素越亮，对应的信号电平越高，称正极性。 ②负极性。被摄景物上的像素越亮，对应的信号电平越低，称负极性。2．电光转换原理 电光转换是靠显像管来完成的。其结构如下图1-6所示。 图1-6显像管结构示意图 ⑴结构 ①电子枪 灯丝阴极栅极加速极（第一阳极）二、四阳极（高 压阳极）聚焦极（第三阳极） ②玻璃外壳
20W腔外倍频全固态Nd_YAG绿光激光器
文章编号:0253 2239(2003)04 0469 03 20W 腔外倍频全固态Nd YAG 绿光激光器* 冯 衍 毕 勇 张鸿博 姚爱云 汪家升 许祖彦 (中国科学院物理研究所,北京100080) 摘要: 研制了一台高光束质量的全固态N d YAG 激光器,采用KT P 腔外倍频,获得了大于20W 准连续绿光输出,峰功率可达1.15 105W,光束质量因子M 2值约为4。关键词: 全固态激光器;532nm 绿光;K T P 晶体;腔外倍频中图分类号:T N 248.1 文献标识码:A *中国科学院知识创新工程项目!大功率全固态激光器系统技术研究?资助课题。 E mail:biy ong92184@https://www.360docs.net/doc/7d16173185.html, 收稿日期:2002 03 15;收到修改稿日期:2002 06 03 1 引 言 大功率全固态准连续绿光激光器因其在工业、娱乐、军事等方面的重要应用而得到广泛的重视。国际上报道的绿光平均功率最高为美国利弗莫尔实验室的315W [1] (采用KTP 和LBO 腔内倍频)。国内多家单位在进行这方面的研究,华北光电研究所采用KTP 腔内倍频获得大于50W 的绿光,天津大学获得40W [2]。但所有这些均没有模式指标。而在实际应用中,亮度通常是决定性指标,它与表征光束质量的参量M 2成反比,与平均功率成正比,因此光束质量与平均功率是两个同样重要的因素。我们采用腔内倍频,获得了大于20W 的准连续绿光输出,但光束质量不理想。为获得高功率、高光束质量激光,一般采用主振且放大的方式(M OPA),腔外倍频也成为产生绿光的最佳方案[3,4] 。TRW 公司的Pierre 等[4] 采用双通板条放大及KTP 腔外倍频,获得了175W,1.1倍衍射极限的输出。另外,在打标等具体应用中,针对不同材料和加工要求,需要不同波长的激光,因此,多个波长间的方便切换是很重要的。显而易见,腔外倍频与腔内倍频相比容易做到切换波长时的即插即用。 我们研制了一台高光束质量的全固态准连续Nd YAG 激光器,重复频率1~50kH z 可调,平均功率可达75W 。用KTP 对其进行腔外倍频,我们获得了高平均功率、高峰值功率、高光束质量的绿光输出。 2 实验装置 谐振腔采用双棒串接配置。两个激光头为侧面抽运的Nd YAG,二极管列阵从三向对称抽运,每个激光头所用列阵最大输出功率为180W;Nd YAG 棒长64mm,直径3mm,掺杂质量分数为 0.006。Q 开关是NEOS 公司生产的,中心频率27.12MHz,1~50kHz 连续可调。两个激光头之间加90#旋光片用来补偿热致双折射。根据最大抽运时激光晶体中的热透镜大小,在设计谐振腔参量时可使最大抽运条件下的模体积较大,因此没有用光阑限模,不损失激光功率,从而获得较好的模式。在10kHz 时,1064nm 最大输出功率为75W,脉宽小于80ns,M 2?3.9。测量M 2的同时,可以计算得到输出镜处激光腰斑直径约为0.8mm 。 倍频采用KT P %类临界相位匹配( =90#, =23.5#),晶体尺寸分别为3mm 3mm 8mm 、3mm 3mm 16mm 、3mm 3mm 20mm,两端镀1064nm 和532nm 增透膜,未经透镜聚焦,直接置于输出镜后。旋转KTP 晶体使绿光输出水平偏振,旋转半波片使绿光输出最大。经过KTP 的剩余基频光与倍频光由布氏棱镜分光后测量(图1)。 3 结果与分析 图2是不同重复频率下,三块KT P 晶体在相同抽运条件下的平均输出功率。在15kHz 时,20m m 晶体的输出最大。但在较低频率,10kHz 以下,长晶体的效率明显地下降。这种现象可能是由温度效应引起的相位失配造成的。低重复频率时,脉冲峰值功率高,倍频输出达到饱和需要的作用长度降低,相位失配引起的反过程提前来临。 第23卷 第4期 2003年4月 光 学 学 报 ACTA OPT ICA SIN ICA V ol.23,No.4Apr il,2003
什么是光纤激光器
什么是光纤激光器——激光英才网 光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来：在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡输出。 光纤激光器的类型 按照光纤材料的种类，光纤激光器可分为： 1．晶体光纤激光器。工作物质是激光晶体光纤，主要有红宝石单晶光纤激光器和nd3+：YAG单晶光纤激光器等。 2．非线性光学型光纤激光器。主要有受激喇曼散射光纤激光器和受激布里渊散射光纤激光器。 3．稀土类掺杂光纤激光器。光纤的基质材料是玻璃，向光纤中掺杂稀土类元素离子使之激活，而制成光纤激光器。 4．塑料光纤激光器。向塑料光纤芯部或包层内掺入激光染料而制成光纤激光器。 光纤激光器的优势 光纤激光器作为第三代激光技术的代表，具有以下优势： （1）玻璃光纤制造成本低、技术成熟及其光纤的可饶性所带来的小型化、集约化优势。（2）玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体那样的严格的相位匹配，这是由于玻璃基质Stark 分裂引起的非均匀展宽造成吸收带较宽的缘故。 （3）玻璃材料具有极低的体积面积比，散热快、损耗低，所以上转换效率较高，激光阈值低。 （4）输出激光波长多：这是因为稀土离子能级非常丰富及其稀土离子种类之多。 （5）可调谐性：由于稀土离子能级宽和玻璃光纤的荧光谱较宽。 （6）由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片，具有免调节、免维护、高稳定性的优点，这是传统激光器无法比拟的。 （7）光纤导出，使得激光器能轻易胜任各种多维任意空间加工应用，使机械系统的设计变得非常简单。 （8）胜任恶劣的工作环境，对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。 （9）不需热电制冷和水冷，只需简单的风冷。 （10）高的电光效率：综合电光效率高达20%以上，大幅度节约工作时的耗电，节约运行成本。 （11）高功率,目前商用化的光纤激光器是六千瓦。
光电转换
光电转换 概述 光纤收发器是一种将10M/100M以太网电信号转换成光信号或光信号转换成10M/100M以太网信号的光电转换设备，通过将电信号转换成光信号在单模光纤上传输，突破了电缆距离短的限制，使得以太网在保证高带宽传输的前提下，利用光纤介质实现几公里到几百公里的远距离传输。 具有2个特殊的优点： 1.为工业级应用设计。电源接入可以为插头或者两线接线端子，输入电压为宽电压可以实现9～24V的宽电压输入。 2.采用单模单纤的光纤连接。这样和双纤的转换器相比，可以节约长距离传输时的光纤的费用。 可应用于：各种需要通过光纤延长工业以太网传输的距离的应用领域；也可以应用于一些需要将以太网设备和光交换机设备连接的地方。 *注意：ZLAN9100分为2个子型号：ZLAN9100-3（A端机）和 ZLAN9100-5（B端机），这2款必须成对使用。即：A端机接B端机；B 端机接A端机；端口相同不可连接。当ZLAN9100和光交换机连接时，请先问好光交换机的光口是A端还是B端，如果A端请选择ZLAN9100-5否则选择ZLAN9100-3。 特点
?工业级设计：9～24V供电，端子接电方式，工业级温度，可配备导轨安装配件。 ?单模单纤光纤：只需配备一根传输光纤，节约成本。 ?1个网口RJ45和1个单纤SC光口，实现双绞线和光纤之间的光电信号转换； ?符合IEEE802.3 10Base-T 和IEEE802.3u 100Base-TX ，100Base-FX 标准可与其他产品互联； ?具有10M/100M 自适应能力； ?电口能自适应直通线/ 交叉线连接方式； ?支持全双工/ 半双工工作模式； ?支持IEEE802.3X 全双工流量控制和半双工背压流量控制； ?内置高效交换内核，抑制广播风暴，实现流量控制，CRC差错校验；?双绞线最长100 米；单模光纤最长20 公里； ?可将单模单纤光信号转化为10/100M以太网电信号 ?可以9～24V宽电压供电，可由工业机柜24V电压供电 ?提供2线端子方式电源接入，符合工业电源规范 ?工业级温度范围 ?可提供导轨安装配件W
光电电光传输实验讲义
专业实验讲义 实验一电光、光电转换传输实验 实验系统组成介绍 RZ8644型光纤实验系统是为了配合《光纤通信系统》的理论教学而设计的实验系统。它一方面结合了当今光纤通信原理课程的教学与改革，另一方面结合了当今光纤通信发展方向和工程实际应用状况。这套系统采用功能模块化设计，各模块对外开放。除了配合完成理论教学外，还可以训练增强学生的实际应用能力，完成模块的二次性开发。 一、结构简介 本实验系统可分为电端机模块、光通信模块、管理控制模块、电源供给模块等四大功能模块，每个功能模块又是由许多子模块组成： （一）电端机模块 1.电话用户接口模块 此模块为电话输入、输出接口，由电话专用接口芯片PBL38710实现。它包含向用户话机恒流馈电、向被叫用户话机馈送铃流、用户摘机后自行截除铃流，摘挂机的检测及音频或脉冲信号的识别，用户线是否有话机的识别，语音信号的2/4线混合转换，外接振铃继电器驱动输出等功能。其各项性能指标符合邮电部制定的有关标准。 本模块分为用户A，B两个模块，默认号码为48、49。。 2.PCM编译码模块 此模块采用专用芯片TP3057来实现PCM编译码功能，可完成用户A、B两路话音信号的编译码功能。 3.DTMF双音多频检测模块 此模块由专用芯片MT8870来完成DTMF分组滤波和DTMF译码功能，输出相应16种DTMF频率组合的4位并行二进制码。实际应用中，一片MT8870可以最多接入检测16路用户电路的DTMF信号。 4.记发器模块 此模块主要完成局内、局间电话用户拨叫号码的识别、交换控制功能。 5.计算机通信接口模块 此模块由USB和RS232串口两通信接口组成，完成计算机与本实验系统的数据交换传输功能。也为学生开发上层通信软件提供了良好的硬件平台。 6.数据发送单元模块 此模块主要完成各种测试信号产生、各种线路编码、数据复接及一些辅助性功能。 产生的数字信号有：各种频率的时钟、方波、M序列、矩形窄脉冲等、
高稳定全固态绿光激光器的研究
高稳定全固态绿光激光器的研究 -------------------------------------------------------------------------------- 来源: 雅信通 霍玉晶何淑芳林彦 北京清华大学电子工程系固体激光与光电子技术研究所 前言 全固态绿激光器具有能量转换效率高、功率大、光束质量好、体积小、寿命长、使用方便等优点，在彩色显示、激光医疗、水下通讯等方面有重要的应用，是国内外光电子技术研究与开发的热点之一。全固态腔内倍频绿激光器通过高效率的腔内倍频获得绿激光输出，它的结构紧凑，转换效率高，是获得绿激光的主要器件之一。但是此类绿激光输出功率波动一般都很大。腔内倍频绿光激光器输出功率的稳定性成为目前全固态绿光激光器的研究重点课题之一[1,2]。 本文报到我们研制的全固化微型全固态绿光激光器和分离元件的全固态脉冲绿光激光器，以及提高它们输出功率稳定性的最新结果。 1、全固化的微型全固态连续绿光激光器 在本文中，“全固化”是指激光头的全部元件被用环氧树脂粘合为一个整体，整个器件中没有任何需要调整的元件，这种器件的使用十分方便。本文研制的全固化的微型全固态连续绿光激光器采用LD端面抽运Nd:YVO4激光晶体得到1064nm近红外激光，再用KTP晶体作腔内倍频得到532nm绿激光输出。其原理如图1所示。 它采用北京半导体研究所生产的808nm的1W的LD作为抽运光源。由于所用LD的输出功率比较小，因此提高器件的光－光转换效率是提高器件性能的关键。为此，采用半导体制冷器作为温度控制元件，对LD的温度进行控制，以使其工作波长和激光晶体的吸收波长峰值准确重合，提高对抽运光的吸收效率。在本实验中把LD的工作波长调整到808.5nm。采用中科院福建物构所生产的Nd:YVO4晶体作激光介质，掺杂浓度为3at％，a轴方向切割，长度为1mm，横截面尺寸为3×3mm2。采用端面同轴抽运方式使LD的抽运光束和所产生的1.064mm激光光束在空间上更好地耦合，以提高抽运效率。采用焦距为3mm的非球面透镜把LD的光束聚焦到Nd:YVO4晶体内部，焦点处光斑直径为100mm，抽运光从LD到Nd:YVO4晶体内部的总耦合效率为92％。采用平凹稳定型谐振腔提高器件的效率和稳定性。为了提高抽运光利用率，采用凹面后反射镜和平面输出镜组成激光谐振腔。Nd:YVO4晶体的入射端面是曲率半径为50mm球面。后反射镜直接镀制在此面上。它对1064nm的反射率>99.8%，对808nm光的透射率>99.5%。Nd:YVO4晶体的另一端为平面，镀同时对1064nm和532nm 的双波长增透膜，剩余反射率<0.25%。平面输出镜对1064nm光的反射率>99.8%，对532nm 光的透射率>97%。平面输出镜的背面镀有对532nm光的增透膜，剩余反射率<0.25%。采用北京人工晶体研究院生产的KTP倍频晶体作腔内倍频器，按类临界相位匹配角切割，它的横截面为3×3mm2，通光方向长5mm，两个通光面同时镀对1064nm和532nm的增透膜，每个面的剩余反射率<0.25%。为了提高器件的稳定性，用环氧树脂把全部元件粘接为一个整体，同时用一个半导体致冷器对它们进行整体控温。HSH型微型绿激光器的外形尺寸如图2所示。可以看到，它的体积很小，使用是很方便的。 用滤光器滤除输出光束中的808nm的抽运光和1064nm的基频光后，用Ocean Optics, Inc. 公司的HR2000CG-UV-NI光谱仪测量绿激光的波长，用清华大学研制的HH型F－P共焦球面扫
紫外绿光激光器
紫外、绿光激光器 张成兵、曾海东2013 7.30~8.1 一、激光器原理 1、紫外激光器 下图为紫外激光器的结构图 红外脉冲激光是由半导体激光器（LD）产生中心波长为808nm的激光，经过扩束、准直、聚焦成高质量光斑入射到Nd:Y AG晶体上吸收泵浦功率，利用Cr4+：Y AG饱和吸收晶体为被动调Q元件产生1064nm的激光。激光经透镜1聚焦在其焦点处f1的两端面镀有1064nm和532nm双增透膜的KTP晶体上，倍频出的532nm倍频光和1064nm基频光经f2后聚焦在三硼酸锂（LBO）晶体上和频，LBO晶体入射面镀有1064nm和532nm的增透膜，另一面镀有355nm的增透膜。输出光经石英棱镜把基频光、倍频光、紫光分开。 2、绿光激光器 下图为绿光激光器的结构图 半导体激光器（LD）产生中心波长为808nm的激光，经光纤耦合输出到聚焦透镜后聚焦到Nd:YVO4激光晶体上，晶体尽可能的靠近镀有808nm增透和1064nm高反双色模的M1镜，将KTP倍频晶体放在基波束腰位置可提高1064nm基频光转换为532nm绿光的转换效率，M2是R=100mm的平凹镜，内侧镀有1064nm高反和532nm高透的双色膜，M3是滤色片，从M3出来的既是绿光。（说明：以上所述原理为网上资料查询，本人在海目星学习所获得的信息基本和它是一致的，激光也是通过倍频产生，只不过激光器内部结构会有所不同） 二、激光参数
说明：其它参数无法直接获得，在此就没有列出来。 紫外激光器电流与功率的关系，绿光的与之类似但是功率值要稍高（8~10W） 三、加工材料 绿光激光器适合加工的材质： PCB板、五金、陶瓷、眼镜钟表、电子器件、仪表、控制面板、铭牌展板、塑料等 紫外激光器适合加工的材质： 善长打UV膜的材料、塑料打标、FPC柔性电路切割、玻璃打标、白色按键打标、宝石打孔、金属或非金属镀层去除、盲孔加工等 四、打样实例 样品：热缩管、橡胶、PCB板、UV胶壳、金属名片（蓝、金、红紫） 1)热缩管 激光参数：24A、20k、800mm、10μs、0.05mm 45度双向填充，f=160mm； 下图(1)、(2)分别是放大60倍和210倍的效果图
532nm低噪声激光器
532nm低噪声激光器-200mW------------------------------------------------- 注: (1):壳体温度 -------------------------------------------------------------------1---------------------------------------------------------------------- 上海熙隆光电科技有限公司上海市闵行莘庄工业开发区申旺路518号东南2楼邮编:201108
光学参数与特性-------------------------------------------------------------- 注: (2): 激光二极管 -------------------------------------------------------------------2---------------------------------------------------------------------- 上海熙隆光电科技有限公司上海市闵行莘庄工业开发区申旺路518号东南2楼邮编:201108
产品型号--------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------3---------------------------------------------------------------------- 上海熙隆光电科技有限公司上海市闵行莘庄工业开发区申旺路518号东南2楼邮编:201108
104W内腔倍频全固态Nd_YAG绿光激光器
文章编号:025322239(2004)07292524 104W 内腔倍频全固态Nd ∶YAG 绿光激光器 3 徐德刚 姚建铨 郭 丽 周 睿 张百钢 丁 欣 温午麒 王 鹏 (天津大学精仪学院激光与光电子研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300072) 摘要: 报道了一台高功率内腔倍频全固态Nd ∶Y A G 绿光激光器,针对KTP 晶体热效应和激光热稳定腔,采取了对KTP 晶体进行低温冷却的优化措施,以便减少KTP 晶体的热效应导致的相位失配,同时兼顾了Nd ∶Y A G 棒的热致双折射效应和KTP 晶体热透镜效应,设计了热稳定谐振腔;实验中采用80个20W 激光二极管阵列侧面抽运 Nd ∶Y A G 棒和Ⅱ类相位匹配KTP 晶体(在27℃时相位匹配角为<=23.6°;θ=90°,尺寸为7mm ×7mm ×10mm ) 内腔倍频技术,谐振腔腔长为530mm ,KTP 晶体的冷却温度为4.3℃,抽运电流为18.3A 时,实现平均功率达104 W 、脉冲宽度为130ns 的532nm 激光输出;其重复频率为20.7kHz 。光光转换效率为10.2%。 关键词: 激光器;Nd ∶Y A G 激光器;532nm 绿光;KTP 晶体;内腔倍频;低温冷却中图分类号:TN248.13 文献标识码:A 3国家863计划(2002AA311190)、教育部天津大学、南开大学科技合作项目、天津市光电子联合科学研究中心项目 (013184011)资助课题。 E 2mail :xudegang @https://www.360docs.net/doc/7d16173185.html, 收稿日期:2003207202;收到修改稿日期:2003212202 104W L as e r Di ode 2P u mp ed I nt r aca vi t y F r eq ue nc y 2Do u bled N d ∶YA G Gr ee n L i g ht L as e r Xu Degang Y ao J ianquan Guo Li Zhou Rui Zhang Baigang Ding Xin Wen Wuqi Wang Peng (Key L abor a tor y of Op to 2Elect ronics I nf or m a t ion a n d Tech nical Scie nce Mi nis t r y of Ed uca t ion ,I ns t i t u te of L asers a n d Op toelect ronics ,College of Precision I ns t r u me n t a n d Op toelect ronics Engi neeri ng ,Ti a nj ui n U ni versi t y ,Ti a n ji n 300072) (Received 2J uly 2003;revised 2Decembe r 2003) A bs t r act : An ave rage 104W green beam ope ration by int racavit y f requency doubling of Nd :Y AG lase r ,which is p umped by eight y 20W high 2powe r lase r diodes is reported.A t ype Ⅱp hase matched KTP cr ystal (<=23.6°,θ=90°unde r t he condition of 27℃,its size is 7mm ×7mm ×10mm )is applied for f re quency doubling of Nd ∶Y AG lase r.The len gt h of resonator is 530mm.The KTP cr ystal is placed in t he special cooling device.Unde r t he p umping current of 18.3A ,KTP crystal is cooled to 4.5℃.A maximum green powe r of 104W was gene rated at 20.7kHz repetition rate and 132ns p ulse widt h when p umping current of lase r diodes is 18.3A ,leadin g to 10.2%of optical -optical conve rsion efficienc y.Key w or ds : lase rs ;Nd ∶Y AG lase r ;green beam at 532nm ;KTP cr ystal ;int racavit y f requency doubling ;st rong cooling 1 引 言 高功率绿光激光器在可调谐激光器的抽运源、 流场显示、海洋探测、光电对抗、污染检测、大功率大 能量的激光加工以及军事应用(激光雷达,激光制导等)等科研和工业领域中得到了广泛的应用。利用激光二极管抽运Nd ∶YA G 晶体棒内腔倍频技术是获得高效高功率稳定绿光光源的重要途径之一。发达国家在这方面已经进行了很多的研究[1～5],国内由于国外高功率半导体激光器禁运、价格等条件限制,一直落后于发达国家。近年来,随着国产半导体 第24卷 第7期 2004年7月 光 学 学 报ACTA OPTICA SIN ICA Vol.24,No.7 J uly ,2004
光电转换器说明
光电转换器说明(光纤收发器) 1、光电转换器与光纤收发器是同一个概念。它分为①单纤收发器②双纤收发器。 单纤收发器只有一种型号就是单纤单模收发器； 双纤收发器又分为双纤单模收发器（两个光口不一样）和双纤多模收发器（两个光口一样）。 2、维修设备时首先判断电源未带负载和带负载时的电压是否为（5±0.25）V。若不是在这个范围时，则表明电源坏。所有光转的电源工作电压都是在这个范围内，否则光转都不能正常工作。 3、TX端表示发射端，RX端表示接收端。两光转设备的TX端只能与另一端设备的RX端对接。 4、SM表示单模，连接线只能采用黄色的光纤； MM表示多模，连接线只能采用桔红色的光纤。 5、单纤收发器测试使用时一边用的是1310nm，则另一边必须是用1550nm测试使用，即：单纤收发器必须是1310nm与1550nm配对使用。 6、双纤收发器使用时，单模收发器只能与单模收发器配对使用，且使用的光纤线只能用SM（黄色）的光纤线；多模收发器只能与多模收发器配对使用，且使用时只能采用MM(桔红色)的光纤线。 7、双纤单模收发器不能与双纤多模收发器配对使用。 8、双纤多模收发器有1310nm和850nm两种，两种一定要型号相同才能配对使用；双纤单模收发器有1310nm和1550nm两种，两种可
以相互交叉使用或成双使用。 9、单模收发器有分传输距离，上下传输距离的设备均可配对使用，但必须连接两设备的光纤线长度应小于两设备的最小传输距离。 例如：传输距离为25km的设备可以跟传输距离为40km的设备配对使用，但连接两设备的光纤线长度应小于25km。 10、双纤多模收发器只有一种传输距离2km。 11、光转通电时，眼睛不能对准光头模块，原因是光头有激光射出，容易伤害眼睛。 12 说明如下： （1）PWR：电源指示灯，通电时灯亮，断电时灯灭。 （2）MON：多功能状态指示；光端口联接正常时长亮，其他的绿灯慢闪或快闪均表示RX或TX的一端没有接好。 （3）TSP：RJ45口链接速率指示；100M灯亮，10M灯灭。 （4）FXL：光端口连通亮，数据传输时闪烁；①绿灯慢闪，表示接收端断路②绿灯快闪，表示发射端断路。 （5）TDP：RJ45口通讯方式指示；全双工灯亮，半双工灯灭。（6）TXL：RJ45口连通亮，数据传输时闪烁。
蓝光光纤激光器的原理及发展讲解
蓝光光纤激光器的原理及发展 一、前言 蓝光波段激光在高密度数据存储、海底通信、大屏幕显示(需要蓝绿光构造全色显示、检测、生命科学、激光医疗等领域有着广泛的应用价值。目前商业化的固体激光器激光波长主要在近红外和红外波段。在固体激光器中欲获得蓝色激光输出,主要有以下三种方法: (1利用宽禁带半导体材料直接制作蓝光波段的半导体激光器; (2利用非线性频率变换技术对固体激光进行倍频; (3利用上转换技术在掺稀土的晶体、玻璃或光纤中实现蓝激光输出。对于可 见波段的半导体激光二极管(LD,蓝光LD的研制需要昂贵的设备和衬底材料,同时LD的光束质量不尽人意,在许多应用领域受到了限制。由LD泵浦的倍频固体激光器,需要非线性晶体材料进行频率转换,虽然光束质量很好,输出功率也很高,但系统较复杂。 近年来,人们利用发光学中的频率上转换机制,大力发展具有蓝绿光输出上转换发光材料,所采用的泵浦源一般为近红外高功率半导体激光器。另外,与稀土掺杂的玻璃和晶体相比,光纤具有输出波长多、可调谐范围宽等优点。利用上转换光纤制作的光纤激光器还具有结构简单、效率高、成本低的优点。近两年来,国外对蓝光上转换光纤激光器研究很活跃,并且其商业化进程也相当迅速。 二、工作原理 蓝光光纤激光器是利用稀土离子上转换的发光机理,即采用波长较长的激发光照射掺杂的稀土离子的样品时,发射出波长小于激发光波长的光。稀土离子的上转换发光机制一般可以分为激发态吸收、能量转移和光子雪崩三种过程。蓝光上转换光纤的输出波长一般在450~490nm之间,目前能获得蓝光输出稀土离子主要有 Tm3+,Pr3+两种,但大多数情况下,为了提高泵浦吸收效率和上转换发光效率,往往采
全固态激光器
全固态激光器全固态激光器（DPL）具有体积小、重量轻、效率高、性能稳定、可靠性好、寿命长、光束质量高等优点，市场需求十分巨大。全固态激光技术是目前我国在国际上为数不多的从材料源头直到激光系统集成拥有整体优势的高技术领域之一，具备了在部分领域加速发展的良好基础。引言高功率、小型化的全固态蓝绿激光器在海洋探测、水下通信等军事领域或者医学方面都具有重要的地位,这些应用一般都需要高功率蓝绿激光。目前,常用的1064 nm Nd∶Y AG激光器的倍频效率一般只有50%左右[1~4],因此通过提高倍频效率来提高整机的电光效率显得非常重要。如何提高非线性光学频率变换的效率一直是激光技术界的研究热点。David Eimerl[5]提出了正交频率变换的概念受到关注,他们按照正交频率变换的方式使用两块KD*P晶体,对于基波是Nd∶YLF激光输出经掺Nd磷酸盐玻璃放大器放大后的1053 nm激光脉冲,在基波功率密度为200 MW/c…半导体激光泵浦的全固态激光器是20世纪80年代末期出现的新型激光器。全固态激光器的总体效率至少要比灯泵浦高10倍,由于单位输出的热负荷降低，可获取更高的功率，系统寿命和可靠性大约是闪光灯泵浦系统的100倍,因此，半导体激光器泵浦技术为固体激光器注入了新的生机和活力，使全固态激光器同时具有固体激光器和半导体激光器的双重特点，它的出现和逐渐成熟是固体激光器的一场革命，也是固体激光器的发展方向。并且，它已渗透到各个学科领域，例如：激光信息存储与处理、激光材料加工、激光医学及生物学、激光通讯、激光印刷、激光光谱学、激光化学、激光分离同位素、激光核聚变、激光投影显示、激光检测与计量及军用激光技术等，极大地促进了这些领域的技术进步和前所未有的发展。这些交叉技术与学科的出现，大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。全固态激光器是其应用技术领域中关键的、基础的核心器件，因此一直倍受关注。近年来，由于大功率半导体激光器迅速发展，促成全固态激光器的研发工作得以卓有成效地展开，并取得了诸多显赫成果。已经确认，传统灯泵浦固体激光器的赖以占据世界激光器市场主导地位的所有运转方式，均可以通过半导体激光器泵浦成功地加以实现。通常应用在激光打标机、激光划片机、激光切割机、激光焊接机、激光去重平衡、激光蚀刻等系统中。由于全固态激光器具有高光电转换效率、高功率、高稳定性、高可靠性、寿命长、体积小等优势，采用全固态激光器已成为激光加工设备的趋势和主流方向。全固态激光器的研发与应用概况近几年，美国、德国、特别是日本都在加大力量发展全固态紫外激光器，特别是中大功率全固态紫外激光器的开发应用。由于1064nm或532nm波长激光对材料的加工主要是产生气化或熔融等热作用，所以加工出的产品往往很难达到精细、光滑，甚至有些材料（如陶瓷、硅片等）在加工时会引起碎裂，因此，全固态紫外激光器在激光微加工、激光精密加工有着广泛推广应用的趋势。目前国外工业发达国家，全固态紫外激光器已开始成为工业用标准激光器。据文献报道：日本M.Nishioka公司已研发出40W的266nm全固态紫外激光器；三菱公司也在市场上推出了18W 355nm 25kHz全固态紫外激光器产品；另外相干公司的A VIV系列激光器已做到在266nm,30kHz时，平均功率大于3W，在355nm,40kHz时，平均功率大于10W；光谱物理公司的YHP-series系列激光器也达到在266nm,20kHz时，平均功率大于1.5W，在355nm,20kHz 时，平均功率大于3.5W；Lightwave electronics公司所推出的Q301-SM激光器也达到了在355nm,10kHz时，平均功率大于10W的技术指标。总体来说，国外全固态紫外激光器技术及应用设备已趋向成熟，但价格昂贵。高功率半导体激光列阵单光纤耦合模块可直接作为光源广泛应用于激光医疗、信息产业、激光加工、国防工业、激光武器和战术装备等领域。作为泵浦光源将是泵浦全固态激光器的核心器件，是一种高光－光转换效率（大于30％）的高功率泵浦全固态激光器的商用半导体激光光源模块，是替代灯泵浦激光器的理想产品。目前，国外半导体激光器单根光纤耦合模块的最高研究水平是耦合进入1个芯径400μm，输出功率200W。耦合进入1根800μm的光纤，输出功率700W；耦合进入1根1.5mm的光纤，输出功率超过2000W。国外出售的单光纤耦合模块产品水平如：Apollo公司产品为
绿光激光头GreenLaserHead使用说明书
绿光激光头（Green Laser Head）使用说明书 南京长青激光 1.介绍 本手册介绍如何使用基于mGreen模组，输出功率在900 mW左右的光纤耦合miniLaser绿光激光头。 2.绿光激光头的描述 绿光激光头由两部分组成，一部分是808-nm半导体激光器，另一部分是mGreen模组，如图1所示，激头体积大约10 cm3，尺寸为59（长）× 12（宽）× 15（高）mm3。 图1. miniLaser绿光激光头外形尺寸（仅供参考）
3.绿光激光器的组成 为了驱动一台绿光激光头，我们需要一台电流源（驱动电流至少为 3 A，驱动电压约为2 V），一个半导体制冷片，带风扇的热沉，热敏 电阻，导热硅脂或银胶，以及一台温度控制器电源。图2给出了一台运转的绿光激光器示意图。值得注意的是， 电流源的纹波电流要小于5 mA （RMS）并具有LD保护功能； 半导体制冷片的热处理能力至少为10 W； 不要用手直接碰触激光头，把激光头安装在半导体制冷片上时，必须佩戴防静电腕带； 绿光激光头的底部必须与半导体制冷片接触良好以保证充分散热； 激光器可在连续和调制两种工作方式下运转。对于调制模式，重复频率可达2 kHz。 图2 绿光激光器结构
4.操作过程 请参照图2和如下步骤在半导体制冷片上安装绿光激光头。 第一步：通过导热硅脂或银胶将半导体制冷片固定在热沉上。在此之前，确保半导体制冷片工作良好； 第二步：通过导热硅脂或银胶将铜片和温度传感器固定在半导体制冷片上； 第三步：通过导热硅脂或银胶将绿光激光头固定在铜片上。 参照如下步骤驱动绿光激光器： 第一步：将半导体制冷片的正负极，温度传感器的连接线同温度控制器电源连接好； 第二步：将绿光激光头的正负极同电流源连接好； 第三步：打开温度控制器，参照规格说明设定半导体制冷片的温度，例如22摄氏度，如果需要的话，打开风扇； 第四步：打开电流源，缓慢增加绿光激光头的驱动电流到最大值，可参照规格说明，如3 A。 第五步：在预热1-3分钟后，测量绿光输出功率； 第六步：精确调节绿光激光器工作温度以获得最大输出功率； 第七步：测试绿光激光器性能，包括各种测量，如功率，光斑尺寸，光束质量，发散角，稳定性等； 第八步：缓慢降低绿光激光器驱动电流至零，之后关掉电流源； 第九步：关掉温度控制器和风扇电源。
光电转换常识
光电转换器的小知识 【网友提问】：经常听到有人提起光猫，这个是什么样的设备，他起到什么作用。一般情况下光猫都是和哪些设备进行连接的，连接线缆使用的是什么呢？ 【IT168解答】：光猫是目前中小公司包括大型公司经常使用到的一种网络设备。光猫即光Modem，是光电收发器或者光电转换器的俗称，两者之间没有太大的区别，都是为了将光纤介质转换成铜线接入。 如果说得更加专业的话，光猫是一种类似于基带MODEM（数字调制解调器）的设备，和基带MODEM不同的是接入的是光纤专线，是光信号。用光电信号的转换和接口协议的转换后接入路由器，他属于是广域网接入的一种，也就是常常说到的光纤接入，只要存在光纤的地方都需要光猫对光信号进行转换。 光电收发器是用局域网中光电信号的转换，而仅仅是信号转换，没有接口协议的转换。一般用在园区网内较长距离，不适于布双绞线的环境。不过随着网络技术的发展，光电转换器和光猫的概念越来越模糊，近期两者基本可以统一为同一种设备了，光电转换器也成为光猫的学名。 既然我们知道了凡是公司使用光纤都需要使用光猫对输入来的光纤中光信号进行转换，通过光猫转换后的信号已经是电信号了。我们通过光猫后头的RJ45以太网接口连接路由交换设备即可，当然直接连接计算机也是没有任何问题的。在接入光纤连到光猫的同时，还需要ISP也使用一个光猫连接到同一条光纤上，这也是为什么光猫都是成对卖的原因。一个用于发送信号，另一个用于接收信号。 那么光猫连接计算机，路由器和交换机使用什么线缆呢？其实选择常用的超五类双绞线即可。不过在连接时候要注意一点的是，虽然大多数光猫都具备自适应的功能，也就是说支持对所连接的线缆自动翻转的功能，这样不管我们使用正线还是反线连接光猫和网络设备都是可以的。然而少数厂家的光猫还是不具备该自动翻转功能的。遇到这种情况我们可以查看光猫前面板是否存在一个DIP开关，通过设置该开关修改连接光猫所需线缆的类型，例如是正线还是反线。 当然制作光猫的厂商比较多，目前规范还没有统一，所以遇到没有见过品牌的光猫的时候可以准备一条正线和一条反线，反别尝试下。毕竟实践是检验真理的唯一标准。就笔者经验来说大多数厂商是具备自动翻转功能的，可以自动调节连接线的种类；剩下的厂商默认设置的使用正线连接PC机和光猫或者路由器和光猫，使用反线连接交换机和光猫。