Яка різниця між одномодовим і багатомодовим лазером?

Істотна відмінність між аОдномодовий лазері аБагатомодовий лазерполягає в тому, що одномодовий лазер має лише одну моду у своїй діаграмі вихідного променя, тоді як багатомодовий лазер має кілька мод у своїй діаграмі вихідного променя. Тому за М2 (якістю променя) можна судити про те, одномодовий чи багатомодовий лазер. Залежно від M2, лазер можна розділити на 3 типи. 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 — багатомодовий лазер.

Різниця в режимі безпосередньо вплине на просторовий розподіл енергії. З точки зору розподілу енергії, одномодові лазери мають типовий гаусів розподіл, тоді як багатомодові лазери мають типовий плоский розподіл із відносно середньою енергією та суперпозицією кількох мод, тому якість променя не така добра як одномодовий. Енергія одномодового лазера відносно концентрована. Після того, як та сама потужність лазера сфокусована тією ж оптичною системою, енергія одномодового лазера у фокусі значно вища, ніж у багатомодового лазера. Порівнюючи якість променя, діаметр фокусної (або розфокусованої) плями, кут розбіжності та фокусну (або розфокусувальну) щільність потужності, можна побачити, що одномодові лазери перевершують багатомодові лазери за цими характеристиками. Що ще важливіше, завдяки наявності мод вищого порядку всередині багатомодових лазерів, багатомодові лазери мають більшу дисперсію та більші втрати енергії, ніж одномодові лазери. Тому багатомодові лазери не є хорошим вибором для передачі на великі відстані.

Однак одномодові лазери в деяких аспектах не перевершують багатомодові. Традиційні одномодові лазери мають дуже тонкі сердечники та малий діаметр (зазвичай менше 10 мкм). Поріг пошкодження оптичного волокна дуже низький, і воно важко протистояти світловим хвилям високої енергії. Волоконний лазер вимагає, щоб сигнальний лазер і світло накачування передавалися в серцевині волокна одночасно, тому вихідна потужність волоконного лазера дуже низька, площа торця волокна мала, важко поєднати світло накачування, і Ефективність перетворення світла в світло волоконного лазера дуже низька. Оскільки серцевина одномодового лазера тонша, нелінійний ефект одномодового лазера відносно великий. Багатомодові лазери збільшують діаметр сердечника на основі одномодових лазерів, завдяки чому у волокні є кілька мод і підтримується багатомодова одночасна передача. Після когерентної суперпозиції полів кількох мод у багатомодовому лазері розподіл поля мод у всій серцевині волокна є відносно рівним, що може зменшити ефект самофокусування під час оптичної передачі. Відстань передачі світлового сигналу високої потужності в оптичному волокні може бути відносно великою, а стабільність висока. Багатомодові лазери не тільки підвищують поріг пошкодження, але й зменшують щільність потужності лазера за рахунок збільшення площі поперечного перерізу волокна, тим самим ефективно пригнічуючи нелінійний ефект у волокні.

Контактна інформація:

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