筱晓小课堂 | 泵浦激光器的功能与应用
2024-08-02291点击蓝字关注我们
泵浦激光器的功能
一般泵浦激光器主要关注的两个指标
1
工作波长
由光子能量公式可得，激光器的工作波长和单光子能量相关，单光子能量决定了该泵浦激光器是否适配增益介质的跃迁能级。
2
光功率
光功率会影响到增益介质中处于高能级的粒子数，从而影响目标激光器的输出光功率。
泵浦激光器中，半导体泵浦激光器以其独特的优势在多个领域得到了广泛应用，而FP型半导体泵浦激光器更是其中的重要代表。FP型半导体泵浦激光器，即采用法布里-珀罗（Fabry-Perot, FP）腔结构的半导体激光器。FP腔结构是一种由两个平行反射镜（通常是激光器的解理面）形成的谐振腔，能够实现光子的多次反射和放大，从而产生激光输出。
半导体泵浦激光器则是利用半导体材料作为泵浦源，通过电注入的方式激发增益介质，实现激光的产生和放大。
半导体FP激光器P-I-V曲线图
半导体FP激光器光谱图
泵浦激光器的具体应用
泵浦激光器的主要应用就是作为其他激光器的泵浦源，通过光泵浦机制向目标激光器注入能量。这一过程中，泵浦激光器发出的光子被目标激光器的增益介质吸收，使得介质中的粒子从低能级跃迁到高能级，形成粒子数反转。当满足一定条件时，高能级粒子向低能级跃迁并释放出光子，这些光子在谐振腔内不断反射和放大，最终形成连续的或脉冲的激光束。以下是泵浦激光器的一些典型应用场景：
1
高功率激光器
在高功率固体激光器中，泵浦激光器是不可或缺的关键部件。通过向增益介质提供高强度的泵浦光，可以实现高功率的激光输出，满足工业加工、科学研究等领域的需求。
2
光纤激光器
光纤激光器利用光纤作为增益介质，而泵浦激光器则通过向光纤中注入泵浦光来激发光纤中的稀土离子等增益物质。光纤激光器因其紧凑的结构、高效的能量转换率和良好的光束质量而备受青睐，广泛应用于通信、传感等领域。
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