Одномодовый лазер против многомодового лазера

Определение

Существенное различие между одномодовым лазером и многомодовым лазером заключается в том, что в выходном луче одномодового лазера имеется одна и только одна мода, тогда как в режиме выходного луча многомодового лазера имеется несколько мод. Таким образом, по М2 (качеству луча) можно судить, является ли лазер одномодовым или многомодовым. По разнице М2 лазер можно разделить на 3 типа. Лазер с M2＜1,3 является чистым одномодовым лазером, M2 между 1,3 и 2,0 является квазиодномодовым лазером, а M2＞2,0 считается многомодовым лазером. Существенная разница между одномодовым лазером и многомодовым лазером заключается в том, что в выходном луче одномодового лазера имеется одна и только одна мода, а в режиме выходного луча многомодового лазера имеется несколько мод. Таким образом, по М2 (качеству луча) можно судить, является ли лазер одномодовым или многомодовым. По разнице М2 лазер можно разделить на 3 типа. Лазер с M2＜1,3 является чисто одномодовым лазером, M2 между 1,3 и 2,0 является квазиодномодовым лазером, а M2＞2,0 считается многомодовым лазером.

Разница

Различные режимы будут напрямую влиять на пространственное распределение энергии. С точки зрения распределения энергии, одномодовый лазер имеет типичное распределение Гаусса, тогда как многомодовый лазер представляет собой типичное распределение с плоской вершиной, где энергия является относительно средней и состоит из нескольких наложенных друг на друга мод, поэтому качество луча не так хорошо, как у одиночной моды. Энергия одномодового лазера относительно сконцентрирована. После того, как одна и та же мощность лазера фокусируется одной и той же оптической системой, энергия одномодового лазера в фокусе намного выше, чем у многомодового лазера. Сравнивая качество луча, диаметр пятна фокусировки (или дефокусировки), расходимость и плотность мощности фокусировки (или дефокусировки), можно увидеть, что одномодовые лазеры превосходят многомодовые лазеры по этим характеристикам. Более того, из-за существования мод более высокого порядка в многомодовых лазерах по сравнению с одномодовыми лазерами многомодовый лазер имеет большую дисперсию и большие потери энергии. Таким образом, многомодовые лазеры не являются хорошим выбором для передачи сигналов на большие расстояния.

Преимущества и недостатки

Однако одномодовый лазер в некоторых аспектах не превосходит многомодовый лазер. Волоконный сердечник традиционного одномодового лазера очень тонкий, а его диаметр очень мал (обычно менее 10 мкм). Порог повреждения оптического волокна очень низок, поэтому трудно выдержать световую волну большой энергии. Волоконный лазер нуждается в одновременной передаче сигнального лазера и света накачки в сердцевину, поэтому выходная мощность волоконного лазера очень низка, а конечная площадь волокна мала, поэтому трудно осуществить соединение света накачки, что делает эффективность оптического преобразования волоконного лазера в оптический очень низкой. Поскольку сердцевина волокна одномодового лазера тонкая, нелинейный эффект одномодового лазера велик. Многомодовый лазер увеличивает диаметр сердцевины волокна по сравнению с одномодовым лазером, так что в волокне имеется несколько мод и одновременно поддерживается многомодовая передача. После когерентной суперпозиции многомодовых полей в многомодовом лазере распределение модового поля во всей сердцевине волокна становится относительно плоским, что может уменьшить эффект самофокусировки в процессе оптической передачи. Расстояние передачи мощного сигнального света по волокну может быть относительно большим и иметь высокую стабильность. Многомодовый лазер не только повышает порог повреждения, но также снижает плотность мощности лазера за счет увеличения площади поперечного сечения волокна, чтобы эффективно подавлять нелинейный эффект в волокне.

BU-Laser предлагает высокостабильные одномодовые связанные лазеры, специально разработанные для флуоресцентной визуализации, проточной цитометрии, конфокальной микроскопии, рамановской микроскопии, секвенирования и анализа ДНК, медицинской визуализации и приборостроения, геномики и т. д. Мы также предлагаем высококачественные многомодовые оптоволоконные лазеры, которые широко используются для экспонирующих машин LDI, лазерной сварки, обработки материалов, 3D-принтеров и т. д. Мы приветствуем ваши идеи и вопросы! Приходите и https://www.bulasers.com/contactus.html свяжитесь с нами по адресу song@s-laser.com!