光纖激光變頻系統(tǒng)的主要作用是利用非線性頻率變換技術(shù)將近紅外波段激光轉(zhuǎn)變成為中紅外波段激光。中紅外波段激光在諸多領(lǐng)域都有著很重要的應(yīng)用，主要包括遠(yuǎn)程自由空間光通信、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷，除此之外，中紅外激光在軍事應(yīng)用領(lǐng)域也有著很重要的應(yīng)用，主要集中于成像激光雷達(dá)和激光定向紅外干擾，今天三科變頻器維修公司就來淺談下關(guān)于光纖變頻系統(tǒng)的優(yōu)勢。
然而常見的固體激光器工作波長均集中于近紅外波段，必須發(fā)展中紅外激光介質(zhì)或采用非線性頻率變換技術(shù)才能將激光器的工作波長變換至所需范圍。早期基于非線性頻率變換技術(shù)實(shí)現(xiàn)的中紅外激光器均采用傳統(tǒng)固體激光器作為泵浦源，一般都伴有體積大，易受外界振動(dòng)、溫度變化等因素干擾，穩(wěn)定性差，難維護(hù)且維護(hù)成本高等缺點(diǎn)。
相比傳統(tǒng)固體激光器而言，光纖激光器具有光束質(zhì)量好、光譜靈活可控、轉(zhuǎn)化效率高、體積緊湊、熱管理方便等諸多優(yōu)點(diǎn);利用光纖激光器泵浦實(shí)現(xiàn)的中紅外光參量振蕩器具有參量轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性高、易于調(diào)諧、結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高等諸多優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)近紅外激光到中紅外激光的變換，人們專門發(fā)展了一門學(xué)問——頻率變換技術(shù)，用來將激光器的工作波長變換至所需范圍。傳統(tǒng)的固體激光器波長都是由自身的能級(jí)結(jié)構(gòu)決定的，一般來說都是固定不變的，但是頻率變換技術(shù)，特別是其中的光學(xué)參量振蕩技術(shù)，波長是由人工定制的非線性晶體決定的，只要改變一點(diǎn)點(diǎn)細(xì)節(jié)，就可以實(shí)現(xiàn)極大的轉(zhuǎn)化，使得激光的波長變換出無數(shù)種可能，更可以變換到之前無法實(shí)現(xiàn)的波段去。
要實(shí)現(xiàn)高功率的光纖變頻中紅外激光，需要克服光纖激光內(nèi)的偏振不穩(wěn)定、自脈沖、光纖非線性效應(yīng)、參量逆轉(zhuǎn)換效應(yīng)、寄生振蕩效應(yīng)等多種不利因素的影響，并突破一系列的科學(xué)難題。
國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院高能激光技術(shù)研究所研究團(tuán)隊(duì)緊跟大功率光纖激光技術(shù)發(fā)展的潮流，借助于研究所光纖激光技術(shù)的突飛猛進(jìn)，自主創(chuàng)新，勇攀高峰，在充分調(diào)研之后大膽創(chuàng)新，選擇了連續(xù)波光纖激光泵浦中紅外光學(xué)參量振蕩器作為突破口，先后攻克了光纖激光的混合放大、偏振補(bǔ)償、高效率中紅外頻率變換等技術(shù)難題，在國內(nèi)率先開展了光纖變頻中紅外激光技術(shù)研究。
與傳統(tǒng)空間固體激光器相比，利用光纖激光器作為變頻光源，有如下眾多優(yōu)勢：
(1)結(jié)構(gòu)靈活：不因振動(dòng)或溫度變化而產(chǎn)生變化，重量輕、結(jié)構(gòu)靈活、攜帶方便，能滿足不同場合需求;
(2)波段靈活：光纖激光工作波段遠(yuǎn)超過固體激光器，更可實(shí)現(xiàn)光譜定制，使能量集中于一支或多支譜線，且光譜形態(tài)和包絡(luò)靈活可控;
(3)切換靈活：光纖激光器件集成度高，容易實(shí)現(xiàn)頻率、偏振、相位等的調(diào)節(jié)控制，實(shí)現(xiàn)不同功能;
(4)連續(xù)波工作模式：采用連續(xù)波光纖激光器作為泵浦源，可以提高系統(tǒng)的使用壽命，實(shí)現(xiàn)功率穩(wěn)定的中紅外激光輸。
