A 사이의 본질적인 차이점은 다음과 같습니다.단일 모드 레이저그리고다중 모드 레이저단일 모드 레이저는 출력 빔 패턴에 하나의 모드만 있는 반면 다중 모드 레이저는 출력 빔 패턴에 여러 모드가 있다는 것입니다. 따라서 레이저가 단일 모드인지 다중 모드인지는 M2(빔 품질)로 판단할 수 있습니다. 다른 M2에 따라 레이저는 3가지 유형으로 나눌 수 있습니다. M2<1.3 is a pure single-mode laser, M2 between 1.3 and 2.0 is a quasi-single-mode laser, and M2>2.0은 다중 모드 레이저입니다.
모드의 차이는 에너지의 공간적 분포에 직접적인 영향을 미칩니다. 에너지 분포의 관점에서 볼 때 단일 모드 레이저는 일반적인 가우스 분포를 나타내는 반면 다중 모드 레이저는 상대적으로 평균 에너지와 여러 모드의 중첩이 있는 일반적인 플랫톱 분포를 나타내므로 빔 품질이 좋지 않습니다. 단일 모드로. 단일 모드 레이저의 에너지는 상대적으로 집중되어 있습니다. 동일한 레이저 출력이 동일한 광학 시스템에 의해 초점이 맞춰진 후 초점에 있는 단일 모드 레이저의 에너지는 다중 모드 레이저의 에너지보다 훨씬 높습니다. 빔 품질, 초점(또는 초점 흐림) 스폿 직경, 발산 각도 및 초점(또는 초점 흐림) 출력 밀도를 비교하면 이러한 사양에서 단일 모드 레이저가 다중 모드 레이저보다 성능이 우수하다는 것을 알 수 있습니다. 더 중요한 것은 다중 모드 레이저 내부에 고차 모드가 존재하기 때문에 다중 모드 레이저는 단일 모드 레이저보다 더 큰 분산과 더 많은 에너지 손실을 갖는다는 것입니다. 따라서 다중 모드 레이저는 장거리 전송에 적합하지 않습니다.
그러나 단일 모드 레이저는 어떤 측면에서는 다중 모드 레이저보다 우수하지 않습니다. 기존의 단일 모드 레이저는 코어가 매우 얇고 직경이 작습니다(일반적으로 10μm 미만). 광섬유의 손상 임계값은 매우 낮으며 고에너지 광파를 견디기가 어렵습니다. 파이버 레이저는 신호 레이저와 펌프 광이 파이버 코어에서 동시에 전송되어야 하므로 파이버 레이저의 출력 전력이 매우 낮고 파이버 끝면의 면적이 작으며 펌프 광을 결합하기가 어렵습니다. 파이버 레이저의 광-광 변환 효율은 매우 낮습니다. 단일 모드 레이저의 코어는 더 얇기 때문에 단일 모드 레이저의 비선형 효과는 상대적으로 큽니다. 다중 모드 레이저는 단일 모드 레이저를 기반으로 코어 직경을 늘려 광섬유에 여러 모드가 있고 다중 모드 동시 전송을 지원합니다. 다중 모드 레이저에서 다중 모드 필드의 일관된 중첩 후 전체 광섬유 코어의 모드 필드 분포는 상대적으로 평평하므로 광 전송 중에 자체 초점 효과를 줄일 수 있습니다. 광섬유에서 고출력 신호광의 전송 거리는 상대적으로 길 수 있으며 안정성이 높습니다. 다중 모드 레이저는 손상 임계값을 높일 뿐만 아니라 광섬유의 단면적을 늘려 레이저 출력 밀도를 줄여 광섬유의 비선형 효과를 효과적으로 억제합니다.
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