Wat is het verschil tussen een single-mode laser en een multi-mode laser?

Het essentiële verschil tussen aSingle-mode laseren eenMultimode-laseris dat een single-mode laser slechts één modus heeft in zijn uitgangsbundelpatroon, terwijl een multimode laser meerdere modi heeft in zijn uitgangsbundelpatroon. Daarom kunnen we via M2 (straalkwaliteit) beoordelen of de laser single-mode of multi-mode is. Volgens de verschillende M2 ​​kan de laser in 3 typen worden verdeeld. 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 is een laser met meerdere modi.

Het verschil in modus zal rechtstreeks van invloed zijn op de ruimtelijke verdeling van energie. Vanuit het oogpunt van energiedistributie presenteren single-mode lasers een typische Gaussiaanse distributie, terwijl multi-mode lasers een typische flat-top distributie vertonen, met relatief gemiddelde energie en superpositie van meerdere modi, dus de straalkwaliteit is niet zo goed. als singlemode. De energie van single-mode laser is relatief geconcentreerd. Nadat hetzelfde laservermogen door hetzelfde optische systeem is gefocusseerd, is de energie van de single-mode laser bij de focus veel hoger dan die van de multi-mode laser. Door hun bundelkwaliteit, brandpunts- (of defocus-) vlekdiameter, divergentiehoek en focale (of defocus-) vermogensdichtheid te vergelijken, kan worden gezien dat singlemode-lasers in deze specificaties beter presteren dan multimode-lasers. Wat nog belangrijker is, is dat multimode lasers, vanwege de aanwezigheid van modi van hogere orde in multimode lasers, een grotere spreiding en meer energieverlies hebben dan single-mode lasers. Multimode-lasers zijn dus geen goede keuze voor transmissie over lange afstanden.

Single-mode lasers zijn echter in sommige opzichten niet superieur aan multimode lasers. Traditionele single-mode lasers hebben zeer dunne kernen en kleine diameters (doorgaans minder dan 10 μm). De schadedrempel van optische vezels is erg laag en het is moeilijk om hoogenergetische lichtgolven te weerstaan. Vezellaser vereist dat signaallaser en pomplicht tegelijkertijd in de vezelkern worden verzonden, dus het uitgangsvermogen van de vezellaser is erg laag, het oppervlak van het vezeleindvlak is klein, het is moeilijk om pomplicht te koppelen en de de licht-naar-licht-omzettingsefficiëntie van fiberlaser is zeer laag. Omdat de kern van de single-mode laser dunner is, is het niet-lineaire effect van de single-mode laser relatief groot. Multi-mode lasers vergroten de kerndiameter op basis van single-mode lasers, zodat er meerdere modi in de vezel zijn en multi-mode gelijktijdige transmissie ondersteunen. Na de coherente superpositie van meervoudige modusvelden in een multimoduslaser is de modusveldverdeling in de gehele vezelkern relatief vlak, wat het zelffocusserende effect tijdens optische transmissie kan verminderen. De transmissieafstand van signaallicht met hoog vermogen in de optische vezel kan relatief lang zijn en de stabiliteit is hoog. Multimode lasers verhogen niet alleen de schadedrempel, maar verminderen ook de laservermogensdichtheid door het dwarsdoorsnedeoppervlak van de vezel te vergroten, waardoor het niet-lineaire effect in de vezel effectief wordt onderdrukt.

Contactgegevens:

Heeft u ideeën? Neem dan gerust contact met ons op. Waar onze klanten zich ook bevinden en wat onze eisen ook zijn, wij zullen ons doel volgen om onze klanten hoge kwaliteit, lage prijzen en de beste service te bieden.