近红外激光发射器


近红外激光发射器是激光发射装置。近红外激光指的是700nm到2500nm波段内的激光,大多数半导体激光发射器的工作波长都在近红外光谱区域,通过电流注入激励半导体材料发光,经过光学腔反射产生受激辐射光放大,发射不可见的近红外激光。

 

近红外激光发射器

我们常说的红外激光发射器包含了近红外激光、中红外激光、远红外激光,而近红外激光还可以进一步细分为近红外短波和近红外长波。

一、近红外激光发射器的基本原理

1、通过激励源(通电、光照)激励工作物质,实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁,产生自发辐射发出无规律的光(光强不同、方向不同)。

2、在光学共振腔内,这些无规律的光有一部分运动平行于反射镜,这些光子会被反射回来不断的与工作物质产生受激辐射,光子增多,光强得到放大增强,通过这样的原理我们获得在一个方向上的准直传播的激光。

二、近红外激光发射器的特性

1、窄谱线宽:近红外激光发射器具有很小的谱线宽度,因此可以在信道密度高的情况下实现高速光通信。

2、高峰值功率:近红外激光发射器具有比红外激光更高的峰值功率,并且它们在高温环境下几乎不会失去功率。

3、多种应用:近红外激光发射器除了在光通信领域被广泛使用外,还可用于成像、定位和距离测量、医学、生命科学、环境监测和气象预测等领域。

4、低功耗:近红外激光发射器的工作电流非常低,相对于传统光设备而言,能源消耗更少。

三、近红外激光发射器的主要应用

1、光通信

光通讯应用分为两块,电信号转光信号的激光发射器和光信号转电信号的激光接收器,近红外激光发射器是一种重要的通讯光源。由于其在高速数据传输中具有显著的突出特点,从而得到广泛应用。此外,近红外激光发射器还可以在无线电波干扰和机密性安全方面为远程通信稳定性作出贡献。

2、医学和生命科学

近红外激光发射器已被广泛用于医学和生命科学领域。它可以在研究癌症、心脏病、糖尿病等疾病的治疗方面起到很大的作用。例如,它可以被用来制作细胞图像、血流动态学信息、人体成分分析等设备。

3、环境检测和气象预测

近红外激光发射器也被广泛应用于环境检测和气象预测中。由于其窄谱线宽和极高的峰值功率,对大气中的CO2和CH4等PM2.5气体具有非常敏感的探测能力。利用它可自制测量大气的光学厚度和温度等参数设备。