泵浦激光器结合TEC技术-共创光通信新纪元
大家都听过泵浦激光器吗?它的英文名叫pump laser,是一种利用泵浦能源来激励激光放大中介介质(如晶体、玻璃、气体等)产生激光放射的激光器。泵浦激光器由激光介质、泵浦源、谐振腔、输出耦合器及控制器等构成,主要应用于工业、医疗、通信、信息技术等领域,例如制造微加工、临床治疗、光通讯、测量和激光雷达等领域。它以激光作为泵浦源,通过半导体激光器提供能量。这些能量被激光介质(如掺镱光纤或晶体)吸收,激发介质中的电子。通过上述过程,最终产生高功率、高质量的激光输出。
▲ 泵浦激光器工作原理
【980nm泵浦激光器】
作为最为常见泵浦源之一, 980nm泵浦激光器凭借优越的性能,包括高效率、稳定的输出功率以及良好的光束质量,成为了众多激光系统中的首选泵浦源。尤其在需要高功率输出的应用场合,如工业加工、医疗设备、通信系统等领域,980nm泵浦激光器的表现尤其突出。
▲ 全球980nm泵浦激光器市场前8强生产商排名及市场占有率
据调查报告显示,全球范围内980nm泵浦激光器生产商主要包括Coherent、Lumentum、O-Net等。全球前三大厂商占有大约75.0%的市场份额。随着数据中心、云计算和大数据应用的增长,对高带宽、长距离传输的需求增加,980nm泵浦激光器在光纤放大器中的应用也逐渐普及。一方面,它采用先进的泵浦源和高效率的激光介质,实现了高达瓦级的高功率输出;另一方面,它采用光纤光栅稳频技术,通过光纤光栅的反射特性,将激光器的输出波长锁定在特定值上,有效抑制了因为温度变化、机械振动等因素引起的波长漂移。980nm泵浦激光器良好的波长稳定性和光谱纯度,确保了激光输出的稳定性和一致性。
另外,随着行业市场的逐步拓展,为满足市场对小型化、便携化激光器的需求,最新980nm泵浦激光器采用小型化全金属化封装工艺。这种封装方式不仅能够减小激光器的体积和重量,还能提高其自身的抗振性和耐用性,一定程度上也大幅提升了980nm泵浦激光器的市场竞争力。
然而,由于光模块中的光器件对温度十分敏感,温度变化会导致工作波长的偏移,影响通信质量。为了保证泵浦激光器在工作过程中能够稳定运行,并尽量延长其使用寿命,我们优先采用半导体制冷技术来对泵浦激光器进行高效热管理。
首先,半导体致冷器(TEC)不仅能维持光器件工作波长的稳定,还能精确控制光模块的温度,减少因温度波动导致的波长偏移,从而维持通讯的稳定性。其次,部分光器件只有在特定温度下才能发挥出最佳性能,而半导体致冷器(TEC)能保证这些器件在最佳温度下工作,轻松发挥它们的性能优势。另外,半导体致冷器(TEC)还能解决大功率器件的散热问题:对于大功率光模块而言,传统的散热方式无法满足其散热需求,但半导体致冷器(TEC)具备主动散热功能,能够有效解决大功率器件的散热问题,保证模块的长期稳定运行。
综上可知,半导体致冷器(TEC)保障了泵浦激光器在各类应用环境下的性能表现。随着泵浦激光器市场的不断扩大,尤其是980nm泵浦激光器在工业、医疗、通信等多个领域的广泛应用,市场对半导体致冷器(TEC)的需求也随之显著上升。可以说,泵浦激光器的应用普及拉动了半导体致冷器(TEC)的市场需求,而TEC制冷技术同样也成为了光通信行业发展的重要推动力。两者相辅相成,共同推动光通讯领域的未来发展。