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持续增长--光纤激光器成市场宠儿

导读: 早在1961年,美国光学公司(American Optical Corporation)的Snitzer等就提出了光纤激光器的构想,但由于受当时条件的限制,研究进展非常缓慢。

  光纤激光器的发展历程

  早在1961年,美国光学公司(American Optical Corporation)的Snitzer等就提出了光纤激光器的构想,但由于受当时条件的限制,研究进展非常缓慢。进入20世纪80年代中期,Townsend等发明了溶液掺杂技术(Solution doping technique)。此后,Poole等用改进的化学气相沉积法(MCVD)研制成低损耗的掺铒光纤,一些实验室开始从掺铒光纤中得到了波长1.5um、高达30dB的光放大增益,引起了人们的高度重视。到80年代中后期,基于半导体激光器泵浦的掺铒光纤激光器和低损耗的石英单模光纤制造技术,为光纤通信的迅猛发展奠定了强有力的技术基础。正是由于掺铒光纤放大器为光纤通信所带来诱人前景的驱动,引发了80年代中后期稀土掺杂光纤激光器的研究热潮。

  随后Hanna等纷纷报道掺铒、钕、镱、铥及铒/镱共掺等光纤激光器。但当时采用的稀土掺杂光纤为单包层光纤,泵浦光必须直接耦合到直径仅仅几微米的单模纤芯中,这对泵浦源的激光模式提出了较高的要求,导致泵浦源昂贵且耦合效率低。因此,传统的稀土掺杂光纤激光器只能作为一种低功率的光子器件。

  与传统的半导体激光器不同,光纤激光器以掺杂稀土元素的光纤作为工作介质,采用反馈器件构成谐振腔,在泵浦光的激励下,光纤内掺杂介质产生受激发射,进而形成激光振荡输出激光。但常规的光纤激光器因需要将泵浦光耦合进入直径低于10um的单模纤芯,因而耦合效率低,限制了光纤激光器的输出功率。但是在大多数应用领域需要超过瓦量级的输出功率,再加上光纤制作技术、泵浦光源以及光学技术的限制,光纤激光器的发展一直比较缓慢。

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