单频光纤激光用具有线宽超窄、频率可调、相干长度超长以及噪声超低一级共同功用，借用微波雷达上的FMCW技能可对超远间隔的方针进行超高精度的相干勘探，然后会改动商场对光纤传感、激光雷达和激光测距等固有观念，持续把激光器使用革新进行到底。NPPhotonics供给的单频光纤激光器可以非常低地本钱处理激光光束质量和激光功率的对立，然后研发出了该款极具竞赛优势的单频可调光纤激光器。
NP光纤激光器的特色
NP供给的1550nm光纤激光器最大的特色便是线宽超窄至2Khz，频率安稳性好于10Mhz，具有超长相干长度和超低噪声，便是比世界上最好的DFB激光器都高出2个数量级。该款激光器输出功率可达150mW，边模按捺比高于50dB，热调协规模20Ghz，一同兼备50Mhz/V的线性PZT调制功用。
核心技能
请见图1为NP激光器的结构图，激光器腔由左右两头的光纤光栅和中心极短的有源光纤组成。该设计方案充分利用了咱们美国合作方的专利技能，高浓度、铒/镱离子共掺有源光纤可以保证激光器的腔长度少于5cm，这是传统光纤技能所不可能完结的使命！
图1激光器结构
如此短的腔长极适宜超高安稳性和跳模自在的单频激光作业。该种激光器的线宽典型值为2Khz，并且都是线偏光输出。结构紧凑和高安稳功用的光纤激光器就可以在如此短的激光腔基础上完结制造。
在光纤传感中的使用
NP的超窄线宽光纤激光器可以使用于分布式光纤传感体系，对远至10公里的方针进行勘探、定位和分类。它的底子使用原理便是频率调制接连波技能（FMCW），该技能能为核电站，石油/天然气管道，军事基地以及国防鸿沟供给低本钱的、全分布式的传感安全维护。
在FMCW技能中，激光输出频率环绕它的中心频率不断改变，而激光的一部分光被耦合进一个有固定反射率的参阅臂中，在外差相干勘探体系中，该参阅臂就充任了一个本地振动器（LO）的效果。充任传感效果的是另一跟很长的光纤，请见图2。
图2 PMCW 技能原理图
从传感光纤反射回来的激光与来自本地振动器的参阅光一同混合发生一个光拍频，该频率与它所阅历的时间延迟差相对应。传感光纤上的远处信息就可以经过丈量光谱分析仪上的光电流的拍频来获取。传感光纤上的分布式反射可以是最简略的瑞利后向散射。经过这种相干勘探技能，灵敏度低至-100db的信号都能很轻易地勘探到。
一同，已然光电流的拍频信号是与反射回来的光信号和来自本地振动器的参阅光的功率成正比，并且参阅光还有扩大信号光的功用，所以这种传感技能可以完成现在其他任何光纤传感技能所不能到达的超远间隔的动态丈量。外部对传感光纤搅扰的要素，比方压力、温度、声响和振动都会直接影响反射回来的激光，然后完成对这些外部环境的勘探。
但是关于任何一套相干FMCW技能体系而言，最要害的部分是要一台相干长度很长的光源来完成很高的空间精度和大的丈量规模。配备NP的光纤激光器，最长的传感间隔可超越10公里，而商场上的DFB激光二极管的勘探间隔却只稀有百米。因为只需配备一台这样的激光器和光电勘探器就可以监控超远间隔的传感部位的改变，所以该传感体系可以以很低的本钱晋级现在的安保规范，然后可广泛使用于在大规模、远间隔的疆土安全和军事范畴。
激光指示和军事测距
现在军方的ISR（情报、监督、侦查）归纳渠道一般配备的是光电成像体系，它一般都能远间隔成像和准确定位小方针的移动，比方运载火箭和坦克。但是，因为受成像体系的地势精度的影响，该体系一般都无法传递方针的精准方位给这些指挥渠道指引兵器对准方针。军方其实一直在ISR体系方面存在对低本钱的、超远间隔的（几百公里）、超高精度的（1米以下）激光方针指示/测距的巨大需求。
现在一般的商业激光测距仪的丈量间隔最远为10-20公里，这受限于它的动态规模和丈量灵敏度，无法满意军方ISR体系需求。现在绝大多数的激光测距仪都是根据脉冲激光的光时域反射原理，它们由快速光电勘探器和简略的分析仪组成，直接勘探从方针反射回来的光脉冲信号，丈量精度一般为1-10米，这受限于激光的脉冲宽度（相对3-30nm长激光脉冲）。激光脉冲越短，丈量精度就越高，一同激光丈量的带宽也就要大大提高。这无疑会增大勘探的噪声，然后下降动态丈量间隔。因为光电流信号是成线性正比于反射回来的光信号能量，所以这些增强的噪声就约束勘探信号的灵敏度。正是因为如此，现在军用的激光测距仪最长的丈量间隔只要10-20公里。
图3FMCW技能在激光测距上的使用
根据FMCW技能原理，NP供给的1550nm超窄线宽光纤激光器可以广泛使用于几百公里的激光方针指示和激光测距，然后可以非常低本钱地建立ISR渠道。一套超远间隔的激光指示/测距由激光器、准直器和接收器、信Δf号分析仪组成（请见图3）。窄线宽激光器的频率成线性快速调制。经过丈量从方针处反射回来的的信号光与参阅光一同混频发生光电流便可获取远处的信息。在FMCW技能体系中，激光器的线宽或相干长度决议了丈量的间隔和灵敏度。线宽低至2Khz的光纤激光器，要比世界上最好的半导体激光器的线宽低2-3个数量级。这个重要的特色可以完成几百公里的激光指示和测距，而精度高达1米乃至1米以下。
选用这种光纤激光器做成的激光指示/丈量仪要比现在绝大多数的根据脉冲激光的激光指示/丈量仪具有许多优势，这包含非常长的动态间隔，非常高的丈量灵敏度，对人眼安全，体形小重量轻，安稳结实以及简单装置等等。
多普勒激光雷达
一般来说，相干雷达体系要求脉冲激光光源，并且为了能发生外差或零差信号做多普勒传感，这些激光器还必须是单频作业。但是传统概念上，这种激光器一般都由子激光器、主激光器和杂乱的电路操控三部分组成。其中子激光器是一个高功率的脉冲激光振动器，主激光器是一个低功率的却非常安稳的接连激光器，而电控部则主要是用来操控和保持子激光器能单频振动。毫无疑问，这种传统的单频脉冲激光器体积过于巨大，并且在耐用性和结实性方面面对很大的应战而无法走向规模化，因为它需求常常很费事地对各灵敏分立光学部件进行校准，一同还要匹配好来自主激光器的种子信号能顺畅耦合进子激光器里。
NP的单频、全光纤化的调Q脉冲光纤激光器可以满意超强紧凑型的多普勒激光雷达体系。这种新颖的激光器既可以合作一台本地振动器独自作业，也可以频率锁定做脉冲工作，还可以经过本地振动器作为注入激光种子源。反射回来的多普勒频移可以非常简单地经过查验参阅光与信号光混频所发生的光电流来读取。因为光纤天然的波导结构，光纤激光器底子不需求光学对准和调整。一同除非经过杂乱的非线性频率转化，现在的晶体固态激光器一般都无法直接输出对人眼安全的1550nm波长，这使得掺铒光纤激光器更具吸引力，然后成为激光雷达的最好光源之一。
