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双包层光纤激光器物理与电子工程学院 09光信2班 0911030030 魏旋辉摘要：光纤激光器作为光源在光通信领域已得到广泛应用，而随着大功率双保层光纤激光器的出现，其应用向着激光加工、激光测距、激光雷达、激光艺术成像、激光防伪和生物医疗等更广阔的领域迅速扩展。关键词：光纤 、双包层、高功率一、光纤激光器的简述光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来：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”，如果加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡输出。二、光纤激光器的基本结构及特点光纤激光器的基本结构与固体激光器的结构基本相同，光纤激光器是由增益介质(即掺杂光纤)、谐振腔和泵浦源三部分组成 光纤激光器是波导式结构，可传导强泵浦、有高增益(单程增益达50dB) ，稀土元素在玻璃基质中有较宽的线宽和调谐范围(Yb3+为125nm、Tm3+300nm ) 三、双包层光纤激光器的能量应用 双包层掺杂光纤的构形如图所示。双包层掺杂光纤由纤芯、内包层、外包层和保护层四个层次组成。内包层的作用：包绕纤芯，将激光辐射限制在纤芯内；作为波导对耦合到内包层泵浦光多模传输，使之在内包层和外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯而被其吸收纤芯的作用：吸收进入的泵浦光，辐射激光限制在纤芯内；作为波导，激光限制在纤芯内传输，控制模式。内包层形状在双包层结构中，泵浦光的吸收率与内包层的几何形状和纤芯在包层结构中的位置有关。此外，泵浦光被掺杂稀土离子的吸收率正比于内包层和外包层的面积比。图中为圆形和星形的内包层光纤横剖面示意图不同结构的双包层光纤，为了增加泵浦吸收率，又发展到采用D形、方形和矩形内包层等不同形状(2)任意形状光纤激光器双包层泵浦技术虽取得良好的效果，但由于受包层截面积的限制，影响泵浦功率的进一步提高。盘状、片状、圆柱状、环状及棒状等不同结构如图以平面状的结构为例，它用折射率与纤维包层相同的材料嵌入光纤的间隙，表面为光学表面，使泵浦光在盘内全反射。盘形光纤激光器的结构四、双包层光纤激光器的应用光纤激光器在光纤通信领域有重要的应用，而且正在迅速地向其他更为广阔的激光应用领域扩展。由于光纤激光器的优良性能，决定了它比半导体激光器和大型激光器(如各种体积庞大的、普通激光加工和YAG激光器)拥有更多的优势，不仅在光纤通信领域中越来越占有很重要的地位，还在激光技术领域中成为目前研究的最为活跃的激光光源之一，其中双包层掺杂光纤激光器是近几年研发的热点。因而新型高功率光纤激光器将会引起激光科技人员和企业工程技术人员的极大关注，它已初露锋芒地展现出一个美好的应用前景。这种新型的高效率、长寿命、小体积、大功率光
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