1、方向性強(qiáng)
激光的方向性比現(xiàn)在所有的其他光源都好得多,它幾乎是一束平行線.如果把激光發(fā)射到月球上去,歷經(jīng)38.4萬(wàn)公里的路程后,也只有一個(gè)直徑為2km左右的光斑.如果用的是探照燈,則絕大部分光早就在中途“開(kāi)小差”了.
普通光源總是向四面八方發(fā)散的,這作為照明來(lái)說(shuō)是必要的.但要把這種光集中到一點(diǎn),則絕大多數(shù)能量都會(huì)被浪費(fèi)掉,效率很低.半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光絕大部分都很集中,很容易射入光纖端面.
2、單色性好
普通的白光有七種顏色,頻率范圍很寬.頻率范圍寬的光波在光纖中傳輸會(huì)引起很大的噪聲,使通信距離很短,通信容量很小.而激光是一種單色光,頻率范圍極窄,發(fā)散角很小,只有幾毫弧,激光束幾乎就是一條直線.氦氖激光的譜線寬度,只有10-8nm,顏色非常純.這種光波在光纖中傳輸產(chǎn)生的噪聲很小,這就可以增加中繼距離,擴(kuò)大通信容量.現(xiàn)在已研究出單頻激光器,這種激光器只有一個(gè)振蕩頻率.用這種激光器可以把十幾萬(wàn)路的電話信息直接傳送到100km以外.這種通信系統(tǒng)就可滿足將來(lái)信息高速公路的需要了.
3、相干性高
一個(gè)幾十瓦的電燈泡,只能用作普通照明.如果把它的能量集中到1m直徑的小球內(nèi),就可以得到很高的光功率密度,用這個(gè)能量能把鋼板打穿.然而,普通光源的光是向四面八方發(fā)射的,光能無(wú)法高度集中.普通光源上不同點(diǎn)發(fā)出的光在不同方向上、不同時(shí)間里都是雜亂無(wú)章的,經(jīng)過(guò)透鏡后也不可能會(huì)聚在一點(diǎn)上.
激光與普通光相比則大不相同.因?yàn)樗念l率很單純,從激光器發(fā)出的光就可以步調(diào)一致地向同一方向傳播,可以用透鏡把它們會(huì)聚到一點(diǎn)上,把能量高度集中起來(lái),送入光纖,這就叫相干性高.一臺(tái)巨脈沖紅寶石激光器的亮度可達(dá)1015w/cm2·sr,比太陽(yáng)表面的亮度還高若干倍.
光纖通信用的半導(dǎo)體激光器的體積很小.和普通的晶體三極管差不多.它發(fā)出的光功率一般都不太大,通常只有幾毫瓦.如果把它的能量高度集中,就很容易耦合進(jìn)光纖.這對(duì)增加光纖通信的中繼距離,提高通信質(zhì)量是很有意義的.