大功率光纤激光器技术及应用详解

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大功率光纤激光器技术及应用详解

2012-11-21 00:05

　　另外，由于光纤结构的旋转对称性，双包层掺杂光纤对泵浦光的吸收效率很低。为了打破泵浦光在内包层中的旋转对称性，常用的方法是采用矩形、方形、梅花形、多边形、D形以及偏心结构等内包层结构，见图3。圆形内包层结构的双包层光纤易于制备和熔接，但对泵浦光的吸收效率最低。偏心结构以及矩形等非圆形内包层结构的双包层光纤对泵浦光的吸收效率很高，但与常规光纤的熔接很困难。而多边形和D形内包层结构的光纤不仅对泵浦光有很高的吸收效率，而且易于与其他光纤低损耗熔接。

　　近来，人们不断提出了几种更先进结构的特种光纤。英国Southampton大学的光电子研究中心提出了一种螺旋状纤芯结构的双包层光纤。这种光纤能更有效的提高泵浦光吸收系数，并且螺旋状结构的纤芯能有效的抑制大尺寸纤芯中高阶模的产生。多纤芯结构双包层光纤相对于单芯双包层光纤在保证单模输出的情况下提高了输出功率，尤其是在脉冲光纤激光器中得到了体现。另外，光子晶体光纤(PCF)凭借其独特的结构，具有很多优点，如：可以设计成具有大的数值孔径(最高达0.9)，对激光器的泵浦非常有利；模场面积根据需要设计的自由度相当大，并保持单模，用大模场面积PCF可以研制高功率激光器，而小模场面积PCF可以获得低阈值激光器；独特的色散特性——零色散点可推移至可见光波段，使它具有制造可见波段全光纤孤子激光器的潜力；具有非常高的非线性，可以进行拉曼激光器与放大器的研制。