人们对通信容量的需求与日倶增,而高速的光通信系统不仅需要充分利用C波段(1525nm-1565nm)的有限的波长资源,更要扩展到L波段(G575nm-1615nm). S波段(1420nm-1520mn)以及更宽更高的波段范围。与此同时,人眼安全波长范围内的激光器使用传统光学技术已经很难制作出来,所以人们对人眼安全波长领域波段的光纤激光器的需求也在逐渐的增大。

提高掺铥光纤激光器的功率是光纤激光器发展的一个重要方向,它输出的激光波长位于2pm波长左右,水分子有很强的中红外吸收峰在该波长的范围附近,因此它被认为是应用于医学、眼睛安全、超快光学、近距离遥感、生物学的比较理想的光源,具有很好的发展前景。同时在医学的领域方面,掺铥光纤激光器也有很多方面的应用,包括加速汽化、超精细的切割工艺、以及在医学中的凝结止血。除此之外,大功率的掺铉光纤激光器除了可以用于人眼的安全波长和激光雷达光源以外,还能够当做固态晶体激光器的泵浦源来使用,进一步来实现波长更长红外激光器的输出。

而窄线宽光纤激光器在光纤激光器中有着自己的一席之地。窄线宽光纤激光器除了有光纤激光器所具有的增益高、良好的方向性、良好的散热性和抗干扰能力强等特性外,最大的优点就在于具有很好的相干特性。与传统的半导体激光器相比,窄线宽光纤激光器有调制幅度不随调制频率的改变而改变的特点,并且功率的稳定性很出色。也正是由于这些窄线宽光纤激光器的特点,使它在很多的应用方面都得到了迅猛的发展,下面是其中主要的一些领域:

1.光载无线通信系统

现在随着在社会中的信息化程度的飞速发展,人们对于高速的大容量无线通信的需求同时在快速的增长,光载无线通信技术是将光纤通信和无线通信一起利用的一门新兴技术。它是利用光纤并以光波作为载体来进行无线射频信号传输的,然后将基站的无线发射和利用光纤进行的有线传输共同使用,整个工作的流程:中心站首先通过调制器来把微波信号调制进入发射的激光中,在经过复杂的光路后把携有调制信号的激光传送到基站后,再使用光电的转换模块把微波信号给解调出来,然后利用天线把它发射出去。而实现光载无线通信的重要环节就是是不是能够输出稳定的窄线宽激光。

2.光谱分析中的应用

激光的光谱分析就是利用被测的物体吸收或者发射的特殊光谱来对它的组成部分进行定量和定性的相关分析,同时在分析的过程中对所测的物体不构成任何影响,被测物体的谱线强度与其内部的各种元素的含量是有关的,并且含量越高,谱线的强度就会越大。所以通过测量谱线的强度和宽度,就能够实现对被测物体中元素Z没量定量的测定。使用激光的光源的线宽越窄,最后光谱分析中所得到的光谱分析的精细度就会越高。

3.远距离光纤传感系统

现在随着光纤的传感技术的发展以及市场需求的不断变化,以前的基于光纤光栅和光时域反射的分布式传感技术不再能够满足现在市场变化的需求。所以,现在光纤传感已经慢慢向高灵敏度、超远距离、高精确度等领域方向发展,而窄线宽的光纤激光器正好符合这些要求。

4.相干光通信

近些年来,通信业务正在快速的发展,而光通信方向已经 始向高效率、高灵敏度的方向发展。所以具有高效率高灵敏度优点的相干光通信系统开始进入了快速发展的时期,并且逐步开始实用化。

外差检测和相干调制这两项技术是相干光通信中主要使用的。相干调制就是在发送端把需要进行传输的信号调制到传输的光载波上,对光载波进行相应的频率、相位和振幅的调节。在位于接收端的外差检测就是指利用一束本振的激光与输入的信号光利用光混频器进行混频,最后得到的载入信号与信号光的频率、相位和振幅拥有一样的变化规律。