Одиночний поздовжній режим проти єдиного поперечного режиму лазерних діодів

Лазерний діодРежими поділяються на поздовжній режим та поперечний режим. Поздовжній режим відноситься до режиму стоячої хвилі лазера в осьовому напрямку резонансної порожнини, який визначає спектральні характеристики; Поперечний режим - це розподіл світла, перпендикулярний напрямку поширення, що впливає на форму променя та кут розбіжності. Одиночний поздовжній режим лазери виводять лише одну частоту з високою спектральною чистотою; Лазери з одним поперечним режимом (наприклад, фундаментальний режим TEM₀₀) мають розподіл променя Гаусса та відмінна просторова узгодженість. Лазерні діоди різних режимів мають унікальні переваги в галузі комунікацій, зондування та медикаментозного лікування. Вибір правильного режиму має вирішальне значення для продуктивності програми.

Порівняння принципу роботи
1. Лазерний діод з єдиним поздовжнім режимом
Резонансна порожнина дизайн:Багатопотужні коливання режиму пригнічуються короткою довжиною порожнини (наприклад, структурою вертикальної порожнини, що випромінює лазер VCSEL, яка має саму довжину порожнини) або розподілений відбивач Брегга (DBR/DFB, як і лазер DBR, який використовує відбір частоти для досягнення конкретних функцій). Його основна мета - зробити лише один поздовжній режим, що стабільно існує і коливання та посилення в напрямку поздовжнього режиму резонансної порожнини, щоб вивести світло на одиночний поздовжній режим.
Спектральні характеристики:Він має характеристики вузької ширини лінії, яка зазвичай може досягти рівня MHZ. Це означає, що стабільність частоти його вихідного світла дуже висока, а діапазон коливань частоти дуже вузький. Ця характеристика дозволяє мати важливі програми в галузі високоточної спектроскопії. Наприклад, в експериментах з спектроскопії Рамана для точного аналізу складу матеріалу необхідне джерело світла з високою стабільною частотою для точного ідентифікації спектральних характеристик, що відповідають переходу енергетичного рівня молекул матеріалу; У той же час він також є критичним у галузі оптичного спілкування. Ширина вузької лінії може зменшити вплив дисперсії на передачу сигналу та покращити якість та потужність зв'язку. Наприклад, у високошвидкісних системах оптичних волоконних комунікацій на великі відстані, лазерні діоди єдиного поздовжнього режиму можуть краще забезпечити низьку втрати та високоякісну передачу оптичних сигналів.
2. Лазерний діод поперечного режиму
Конструкція структури хвилеводу:Спеціальні структури хвилеводу, такі як хвилевод хребта або конічна структура, в основному використовуються для обмеження генерації поперечних режимів високого порядку. Ці структури обмежують режим розповсюдження світла в поперечному напрямку (у площині, перпендикулярній напрямку поширення світла), так що лише фундаментальний режим (режим TEM₀₀) може бути стабільно переданий у поперечному напрямку, тим самим забезпечуючи тим, що вихід є одним світлом поперечного режиму.
Якість променя:Фундаментальний режим (TEM₀₀) можна досягти, а коефіцієнт M² близький до 1, а це означає, що кут розбіжності його вихідного променя дуже малий. Простіше кажучи, енергія світла більш зосереджена під час поширення, колімація променя краще, і вона може бути більш точно зосереджена на цільовому положенні або підтримувати менший розмір плями на більшій відстані. Цей високоякісний промінь дуже важливий для деяких застосувань, які потребують точного фокусування. Наприклад, у галузі лазерної обробки один поперечний режим лазер з невеликим кутом розбіжності може більш точно вирізати та зварювати матеріали, уникаючи таких проблем, як знижена точність обробки за рахунок розбіжності променя.

Порівняння ключових параметрів

Порівняння поля застосування

1. Лазерний діод з єдиним поздовжнім режимом
①fiber Optic Communication Поле
Застосування: Він відіграє ключову роль у системах щільної дивізії довжини довжини довжини хвилі (DWDM). Завдяки своїй вузькій ширині лінії вона може ефективно зменшити канал-перехрестя, так що кілька каналів з різними довжинами хвиль могли бути стабільно передані одним оптичним волокном, значно покращуючи ефективність комунікації та ефективність оптичного волокна, забезпечуючи безперебійну реалізацію високошвидкісних та довгострокових комунікацій, та відповідає потребам даних про надзвичайно високу комунікаційну смугу.
② Спектроскопія та поле зондування
Застосування: Він має видатні показники при виявленні газу з високою роздільною здатністю. Наприклад, взявши Co₂ Laser, як приклад, вихід світла за допомогою його єдиного поздовжнього режиму має характеристики високої частоти стабільності, що може більш точно відповідати специфічному спектру поглинання молекул газу. Виявляючи тонкі зміни в спектрі після взаємодії між світлом і газом, можна досягти високоточного вимірювання таких параметрів, як концентрація газу. Він може бути широко використовуватися при моніторингу навколишнього середовища, контролю промислового процесу, точному аналізі складу газу та змісту та інших сценаріїв.
③ Поле квантової технології
Застосування: Він може бути використаний як єдине джерело фотонів і відіграє важливу роль у розподілі квантових ключів, квантових обчислень та інших експериментів з квантовою комунікацією та квантовою обробкою інформації; У той же час, в експериментах з атомом холодного атома, з його надзвичайно високою частотою стабільності він може забезпечити точне електромагнітне польове середовище для маніпулювання енергетичним переходом атомів холодних та інших процесів, що сприяє досягненню точного контролю та дослідження мікроскопічних квантових станів та сприяє розвитку та додатковому дослідженні квантової технології.
2. Лазерний діод поперечного режиму
Поле лазерного обробки
Застосування: Оскільки воно може досягти основного режиму (TEM₀₀) та невеликим кутом розбіжності, енергія розподілена та висококонцентрована Гаусса, тому вона має унікальні переваги в точному розрізі, зварюванні та інших операціях з обробки. Наприклад, при тонко обробці металевих листів, електронних компонентів тощо, легке місце може бути більш точно зосереджене на частині, яка повинна бути оброблена, досягаючи високоточного видалення матеріалу або з'єднання, покращуючи якість обробки, зменшуючи припадкову теплову зону, що підходить для виготовлення сценаріїв для обробки точності та захисту матеріалу.
②LIDAR Поле
Застосування: Використовуючи його невеликий кут розбіжності, він може краще зосередити випромінювані та отримані лазерні сигнали під час процесу діапазону та підвищити точність вимірювання цільової відстані. Це важливо, щоб автономні транспортні засоби для точності сприйняли навколишнє середовище, будувати карти з високою точністю та досягти безпечного уникнення перешкод. Це допомагає підвищити безпеку та надійність автономного водіння, а також є одним із важливих сенсорних застосувань у сучасному розвитку інтелектуальної транспортної технології.
Medical та біологічне зображення
Застосування: Він відіграє важливу роль у конфокальній мікроскопії. Because it can produce low-aberration beams, it can better focus on different levels of the sample and collect clear image information, reducing image blur or distortion caused by factors such as optical path distortion during imaging, thereby achieving high-resolution, three-dimensional imaging observation of the internal structure of biological tissues, etc., and is widely used in the research and diagnosis of microstructures and pathological characteristics in fields such as cell biology and патологія.

Підсумовуючи це, лазерні діоди єдиного поздовжнього режиму стали першим вибором для частотних додатків, таких як оптичний комунікаційний зв'язок та точний спектральний аналіз завдяки їх надзвичайно високій спектральній чистоті (вузька ширина ліній та низький шум). Вони можуть ефективно уникати багаточастотних перешкод та забезпечити точність передачі та вимірювання сигналу. Лазерні діоди поперечного режиму відомі своєю відмінною якістю променя (гауссовий розподіл та низький кут розбіжності). Вони особливо підходять для полів із суворими вимогами щодо просторової точності, таких як лазерна обробка та лідар, і можуть досягти високої концентрації енергії та тонкої просторової роздільної здатності. Два типи лазерів мають свої переваги, а фактичний вибір повинен збалансувати спектральні характеристики та якість променя відповідно до конкретних вимог до застосування.

Контактна інформація:

Якщо у вас є якісь ідеї, не соромтеся поговорити з нами. Незалежно від того, де є наші клієнти та які наші вимоги, ми будемо слідувати нашій меті, щоб забезпечити нашим клієнтам високу якість, низькі ціни та найкращу послугу.