光纤激光人才急缺：美国建培训中心培养专业人员

2013-08-09 00:04

　　不同光纤激光器的结构

　　连续光纤激光器可以是单模也可以是多模的。单模产生的高质量光束能够应用在材料领域或大气传输，多模工业激光则具有高功率。如果应用并不需要产生很高的功率密度，那么多模的总功率较高将成为优势，例如对于切割和焊接的热处理。

　　长脉冲激光被称为准连续激光器，产生ms量级的脉冲，占空比为10%。这使得脉冲光具有比连续光高十倍以上的峰值功率，对于钻孔等应用来说非常有利。根据脉宽可将重复频率调制达500Hz。

　　调Q光纤激光器脉冲宽度在ns量级到ms量级之间，光纤越长，输出脉冲越宽。由于纤芯横截面积小，非线性效应明显，限制了峰值功率的提高。可以通过传统Q开关获得高峰值功率，也可以通过将光纤Q开关和端面熔接获得。调Q脉冲可以在光纤或者固体中放大。例如NIF利用光纤作为192路激光的主振荡器，光纤激光器产生的小脉冲被大的掺杂玻璃制成的板条放大为mJ量级。

　　在锁模光纤激光器中，重频取决于增益介质的长度，脉宽取决于增益带宽。可以获得的最短脉宽在50fs左右，典型脉宽为100fs。可以通过振荡器－放大系统和外部的啁啾脉冲放大(CPA)以及脉冲压缩产生更短的脉冲。

　　具有小纤芯的光子晶体光纤可以得到很强的非线性效应，用于超连续谱的产生等应用。也可以拉制成大单模纤芯以避免高功率下的非线性效应，用于高功率，并将光纤缠绕可消除高阶模。基于非线性效应产生谐波，产生更高频率和更短的波长。也可以使脉冲压缩，产生频率梳。

　　在超连续谱光源中，通过自相位调制，很短的脉冲能产生很宽的连续光谱。例如，在Yb光纤激光器中产生的1050nm、脉宽6ps的脉冲，可以获得从紫外到1600nm的光谱，如图3所示。另一个超连续谱光源工作在红外领域，由1550nm的掺Er光纤激光器泵浦，所获得光谱随着脉冲宽度而改变，可达2200nm。

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