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光纤激光器简介

2011-10-31 15:06

　　利用掺杂稀土元素的光纤研制成的光纤放大器给光波技术领域带来了革命性的变化。由于任何光放大器都可通过恰当的反馈机制形成激光器，因此光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发。目前开发研制的光纤激光器主要采用掺稀土元素的光纤作为增益介质。由于光纤激光器中光纤纤芯很细，在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”。因此，当适当加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡。另外由于光纤基质具有很宽的荧光谱，因此，光纤激光器一般都可做成可调谐的，非常适合于WDM系统应用。

　　我们可以从不同的角度对光纤激光器进行分类，如根据光纤激光器的谐振腔采用的结构可以将其分为Fabry-Perot腔和环行腔两大类。也可根据输出波长数目将其分为单波长和多波长等。对于不同类型光纤激光器的特性主要应考虑以下几点：（1）阈值应越低越好；（2）输出功率与抽运光功率的线性要好；（3）输出偏振态；（4）模式结构；（5）能量转换效率；（6）激光器工作波长等。

　　和半导体激光器相比，光纤激光器的优越性主要体现在：光纤激光器是波导式结构，可容强泵浦，具有高增益、转换效率高、阈值低、输出光束质量好、线宽窄、结构简单、可靠性高等特性，易于实现和光纤的耦合。

　　和CO2激光器相比，CO2激光器应用在更稳定、更大幅面、更快速的机床上，而光纤激光器则主要针对2mm以下的曲面加工。光纤激光器的主要优势是：1.光纤激光器和CO2激光器两者的波长相差一个数量级，CO2激光器是不能用光纤传输的，而光纤激光可以用光纤传输，大大增加了加工的柔性化程度；2.光纤激光器的光电转化率高达25%以上，而CO2激光器的光电转化率只有10%左右，在电费消耗、配套冷却系统等方面光纤激光器的优势相当明显。