泵浦源 pumping source
不需要经过光-电-光的变换,直接对光信号进行放大的有源器件。在光通信系统中,用于补偿光...按照信号光和泵浦光在掺铒光纤中的行走方向,分为同向(前向)泵浦型、反向(背向)泵浦型和双向泵浦型。
泵浦源的作用是对激光工作物质进行激励,将激活粒子从基态抽运到高能级,以实现粒子数反转。根据工作物质和激光器运转条件的不同。可以采取不同的激励方式和激励装置。常见的有以下4种:光学激励(光泵浦)、气体放电激励、化学激励、核能激励。
泵浦源、增益介质、谐振腔是激光器的三大功能部件。
泵浦源为激光器提供光源,
增益介质(也称为工作物质)吸收泵浦源提供的能量后将光放大,
谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路,振腔振荡选模输出激光。
泵浦源作为能量源,作用是产生光子对增益介质进行激励。泵浦源发出的光子将增益介质中的粒子从基态泵浦(pump)到高能级,以实现粒子数反转。激励机制包括光学激励(光泵浦)、气体放电激励、化学激励、核能激励;目前泵浦源一般采用高功率半导体激光器(LD),主要作用是完成电能到光能的转化。
增益介质用来实现粒子数反转并放大光,同时决定输出激光的波长。增益介质可以采用液体、气体和固体。液体如有机溶液,气体如二氧化碳,固体如红宝石。增益介质的基本要求是在受激后产生光子而不是光热转化,其中的粒子需处于相对孤立的状态,才可能发生能级间的跃迁。
谐振腔主要起到“储存”、“提纯”激光的作用。谐振腔通常由两块反射镜构成,也可以用耦合器构成各种环形谐振腔。光子在反射镜之间来回反射,不断在增益介质中引起受激辐射,产生高强度的激光。同时,谐振腔可使腔内的光子有一致的频率/波长、相位和运行方向,而使得激光具有良好的方向性和相干性。
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