激光应用技术

1、激光应用技术光纤常被用于传光纤常被用于传达电话、构建网达电话、构建网络络，信号衰减小、信号衰减小、抗干扰能力高抗干扰能力高激光光谱、激光激光光谱、激光雷达、激光武器雷达、激光武器激光打标、激光激光打标、激光打孔、激光裁床、打孔、激光裁床、激光切割、激光激光切割、激光绣花绣花激光诊断、激光激光诊断、激光治疗治疗随着科技的发展，激光已经从一个遥随着科技的发展，激光已经从一个遥不可及的高科技产品步入人们的生活不可及的高科技产品步入人们的生活。激光的应用非常广泛，如用于科技。激光的应用非常广泛，如用于科技,医学医学,工业工业,通信等领域。我们熟知的通信等领域。我们熟知的有：光纤通信、有：光纤通信、 激

2、光切割、激光焊激光切割、激光焊接、激光武器、激光唱片、镭射接、激光武器、激光唱片、镭射治疗治疗等等Image Info www.wizdata,co,kr Note to customers : This image has been licensed to be used within this PowerPoint template only. You may not extract the image for any other use. 激光技术用于检测工作主要是利用激光的优异特性，将它作为光源，配以相应的光电元件来实现的。 它具有精度高、测量范围大、检测时间短、非接触式等优点，常用于

3、测量长度、位移、速度、振动等参数。当测定对象物受到激光照射时，激光的某些特性会发生变化，通过测定其响应如强度、速度或种类等，就可以知道测定物的形状、物理、化学特征，以及他们的变化量。响应种类有：光、声、热，离子，中性粒子等生成物的释放，以及反射光、透射光、散射光等的振幅、相位、频率、偏振光方向以及传播方向等的变化。半导体激光器的应用 一、军事上的应用 ）激光引信。半导体激光器是唯一能够用于弹上引信的激光器。激光近炸引信能够准确地确定起爆点，并具有很好的抗电磁干扰能力，已在多种导弹和炸弹上使用。 ）激光制导。它使导弹在激光射束中飞行直至摧毁目标。半导体激光制导已用于地-空导弹、空-空导弹、地-地

4、导弹等。 ）激光测距。主要用于反坦克武器以及航空、航天等领域。 ）激光雷达。高功率半导体激光器已用于激光雷达系统。小型激光雷达已用于常规兵器的自动目标识别和瞄准修正系统、机器人视觉系统和自主飞行器控制系统。 ）激光模拟。这是半导体激光器用于军事训练和学习的技术，通过调节射束的方位来达到模拟任何武器特征的目的，已经成功地模拟了步枪、火炮等。）深海光通信。近年来成为研究热点的蓝、绿激光，在海水中损耗很小，可以打破深海光通信的“禁区”。 二、在产业和技术方面的应用：）光纤通信。光纤通信已经成为当代通信技术的主流。半导体激光器是光纤通信系统的唯一实用化的光源。 ）光盘存取。半导体激光已经用于光盘存储器

5、，其最大优点是存储信息量很大。采用蓝、绿激光能够大大提高光盘的存储密度。 ）光谱分析。远红外可调谐半导体激光器已经用于环境气体分析，监测大气污染、汽车尾气等。 ）光信息处理。半导体激光器已用于光信息处理系统。表面发射半导体激光器，二维列阵是光并行处理系统的理想光源，可用于光计算和光神经网络。 ）激光微细加工。借助于Q开关产生的高能量超短光脉冲，对集成电路进行切割、打孔等。 ）激光报警器。半导体法庭光报警器的用途甚广，包括防盗窃案报警、水位报警、车距报警等。 ）激光机打印机。高功率半导体激光器已经用于激光打印机，采用蓝、绿激光能够大大提高打印速度和分辨率。 ）激光条码扫描器。激光条码扫描器已广泛

6、用于商品的销售以及图书和档案的管理。 ）抽运固体激光器。这是高功率半导体激光器的一个重要应用，采用它来取代原来的氙灯，可以构成全固态激光系统。 ）高清晰度激光电视。不久的将来，没有阴极射线管的半导体激光电视机可以投放市场，它利用红、蓝、绿三色激光，估计其耗电量比现有的电视机低20%。 三、在医疗和生命科学研究方面的应用：）激光手术治疗。半导体激光已经用于软组织切除，组织接合、凝固和汽化。普通外科、整形外科、皮肤科、泌尿科、妇产科等，均广泛地采用了这项技术。 ）激光动力学治疗。将对肿瘤有亲合性的光敏物质有选择地聚集于癌组织内，通过半导体激光照射使癌组织产生活性氧，旨在使其坏死而对健康组织毫无损害

7、。 ）生命科学研究。使用半导体激光的“光镊”，可以捕捉活细胞或染色体并移至任意位置，已经用于促进细胞合成、细胞相互作用等研究，还可以作为法医取证的诊断技术。 基于偏振复用技术的半导体激光加工光纤耦合模块(1中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用重点实验室，吉林长春130033；2中国科学院大学，北京100049；3武汉工业学院电气与电子工程学院，湖北武汉430023)2013年与半导体激光Bar条相比，单管半导体激光器具有优点：光束质量好，寿命长等优点，缺点：输出功率小，故在激光加工等领域的应用受到限制。为提高单管半导体激光器的输出功率，提出了基于偏振复用技术对多个单管半导体激光器

8、进行光纤耦合的方法：1、将16只808 nm单管半导体激光器分成两个单元，通过空间合束将每个单元上的激光器发出的光合成一路；2、利用偏振复用技术将两个单元发出的光束再次合束，通过自行设计的聚焦系统将合束后的光束耦合进光纤实现光纤输出，从而提高了半导体激光器光纤耦合模块的功率水平。 实验原理 1、半导体激光器快轴方向的光束质量较好，但是发散角很大，不利于单管半导体激光器在快轴方向的叠加，需要使用快轴准直镜(Fast AxisCollimator，FAC)对快轴发散角进行压缩2、光束准直后慢轴的光束质量比快轴差很多，因此需要通过在快轴方向叠加光束来使快慢轴方向BPP（光纤的光参数积）相等。在快轴叠

9、加了8只激光器的两个准直单元通过偏振合束棱镜(Polarized Beam Splitter，PBS)进行合束。3、如图1，当半导体激光光束以45。角入射到多层膜系上时，P偏振光束的透射率超过95，S偏振光束的反射率超过99，这样就可以使两束光分别透射和反射，进而实现偏振合束。4、中选择三片式球面镜聚焦结构。聚焦光斑更小，消球差效果好。 实验显示，当工作电流为58 A时，通过芯径为200“m、 数 值孔径(NA)为02的光纤的输出功率为67 w，耦合效率达到84。此模块在功率和光束质量方面满足激光塑料焊接等应用的要求。半导体激光器在超高速光网络中的应用 2013(1华中科技大学，湖北武汉430

10、074；2武汉光迅科技股份有限公司，湖北武汉430205：3武汉邮电科研院。湖北武汉430074）由于因特网业务爆炸式增长，全球对网络宽带的需求日益增加。因此，作为信息承载和传输的光纤通信网络发展呈现一个重要趋势：即业界对超高速率、超大容量光纤通信系统的需求愈加急迫。窄线宽：DFB半导体激光器线宽与激光器腔长及输出功率成反比。因此增加腔长及激光器工作时的输出功率便成了两种降低线宽的主要方式，（同时需抑制空间烧孔效应，单片集成取样光栅分布布拉格反射式(sGDBR)可调谐激光器由美国ucSB大学提出“”，采用两个取样周期稍有不同的光栅，利用游标效应进行波长调节，调谐范围可达40 nm以上。高速直接

11、调制:在城域网络中，由于传输距离近，成本控制严格，因此要求半导体激光器芯片本身具备高速直接调制能力Emcore公司的窄线宽可调谐激光器是目前在100Gbs相干光通信中应用最为广泛的一款产品，它基于原Intel公司外腔可调谐激光器技术“”，如图2所示。低成本可调谐半导体激光器由于可调谐激光器属于高端光电子器件，因此研制低成本的可调谐激光器一直是学术界和产业界的一个难点。在这方面一些韩国的研究者们进行了较多的工作，并提出了多种WDMPON系统中低成本的激光器解决方案。Yoon等人提出一种基于超辐射激光管和平面布拉格反射器的外腔可调激光器已经能够实现25 Gb/s的直接调制实验，其基本结构如图3所示。为了降低该器件的成本，采用了无制冷的芯片并将其放置于一个晶体管外形罐型封装(To can)中，因此在整个激光器中就避免了热电制冷器(TEc)的使用，而TEc正是可调激光器中成本较高的一个元件。1、在高