光纖激光器單模和多模的區(qū)別有哪些？

光纖激光器又分為單模和多模，還有很多人不是太清楚光纖激光器單模和多模的區(qū)別，松盛光電來給大家介紹分享，來了解一下吧。

物理結(jié)構(gòu)

纖芯直徑：

單模光纖：纖芯直徑通常僅為 9μm 左右，能夠僅支持單一模式的光信號傳輸，光束質(zhì)量高，能量集中。

多模光纖：纖芯直徑則較大，多為 50μm 或 62.5μm，能夠同時傳輸多個模式的光信號，能量分布較為平均。

光源選擇

單模光纖激光器：多采用激光器或激光二極管作為光源，這些光源能發(fā)出高亮度、高功率的單一模式光束，確保了傳輸。

多模光纖激光器：常采用 LED 或垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)，這些光源雖然能產(chǎn)生多模式光，但光的分散性較強(qiáng)，亮度與功率相對較低。

傳輸特性

色散與帶寬：

單模光纖：由于其幾乎不存在色散，能夠提供更寬的帶寬，確保信號在長距離傳輸中依然保持高保真度。

多模光纖：存在多模態(tài)色散，這一特性限制了其有效傳輸距離和帶寬，使得信號在遠(yuǎn)距離傳輸時易產(chǎn)生畸變。

能量分布：

單模光纖：能量分布呈高斯分布，中間能量密度最高，三維圖是一個尖圓的山峰狀。

多模光纖：能量分布相比單模光斑平均一些，三維圖像一個倒扣的杯子，從邊緣陡峭程度來看，多模的比單模的陡峭很多。

應(yīng)用場景

單模光纖激光器：

通信領(lǐng)域：在光纖通信系統(tǒng)中，單模光纖激光器作為信號源發(fā)揮著重要作用，其高功率特點(diǎn)使得光信號能夠長距離、高速地傳輸，滿足了現(xiàn)代通信對于高速、大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>

工業(yè)領(lǐng)域：適用于需要高精度、高質(zhì)量的應(yīng)用場景，如 1mm 及以下不銹鋼 / 碳鋼薄板的切割以及熱傳導(dǎo)焊中的精細(xì)作業(yè)。

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：在手術(shù)、療程等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，單模光纖激光器也得到了廣泛應(yīng)用，其激光控制和穩(wěn)定的光束質(zhì)量使得醫(yī)生能夠更準(zhǔn)確地定位和操作，提高了手術(shù)的成功率和安全性。

科學(xué)研究：在物理、化學(xué)、生物等領(lǐng)域，單模光纖激光器被用作研究工具，其高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的激光光束為科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的支持。

多模光纖激光器：

工業(yè)領(lǐng)域：憑借其高功率和能量分布均勻的特點(diǎn)，在需要高功率輸出的應(yīng)用中更具優(yōu)勢，如 2mm 及以上厚板的切割、深熔焊等重型加工任務(wù)。

國防軍事：可用于激光武器、激光制導(dǎo)等領(lǐng)域，為國防事業(yè)提供了重要的技術(shù)支持。

娛樂領(lǐng)域：多模光纖激光器可用于舞臺燈光、激光表演等領(lǐng)域，為觀眾帶來更加絢麗多彩的視覺效果。

價格成本

單模光纖激光器：單模光纖激光器的價格相對較高，這主要是由于其采用了高功率的激光器或激光二極管作為光源，以及其制造工藝相對復(fù)雜。

多模光纖激光器：多模光纖激光器的價格相對較低，這主要是由于其采用了 LED 或垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)作為光源，以及其制造工藝相對簡單。