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文档简介

1、光纤激光器原理与特性详解一、简介光纤激光器，英文名称为Fiber Lase,是一种以掺稀土元素的玻璃光 纤为增益介质来产生激光输出的装置。光纤激光器可在光纤放大器的 基础上进行开发，由于光纤激光器中光纤纤芯很细， 因此在泵浦光作 用下，光纤内部功率密度高，使得激光能级出现“粒子数反转”现象， 在此基础上，再通过正反馈回路构成谐振腔， 便可在输出处形成激光 振荡。结构3光纤激光器的结构类似于传统的固体激光器、 气体激光器，主要由泵 浦源、增益介质、谐振腔三大部分构成，如下图所示。其中，泵浦源 一般为高功率的半导体激光器，增益介质为掺稀土元素的玻璃光纤， 谐振腔由耦合器或光纤光栅等构成。泵浦源kW

2、谐振腔三、原理在上图中，由泵浦源发出的泵浦光通过一面反射镜耦合进入增益介质中，由于增益介质为掺稀土元素光纤，因此泵浦光被吸收，吸收了光子能量的稀土离子发生能级跃迁并实现粒子数反转， 反转后的粒子经过谐振腔，由激发态跃迁回基态，释放能量，并形成稳定的激光输出四、特点特点一：由于光纤纤芯直径小，在纤芯内容易形成高功率密度，因此 光纤激光器具有较高的转换效率、较低的阙值、较高的增益、较窄的 线宽、且可方便高效的实现与当前光纤通信系统的连接。特点二：由于光纤具有很好的柔绕性，因此光纤激光器具有小巧灵活、 结构紧凑、性价比较高、且更易于系统的集成的特点。特点三：与传统的固体激光器、气体激光器相比，光纤激

3、光器的能量 转换效率较高、结构较紧凑、可靠性高、且适合大批量的生产。特点四：与半导体激光器相比，光纤激光器的单色性较好、调制时可 产生较小的啁啾和畸变、且与光纤的耦合损耗较小。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。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。【编辑推荐】10G以太网激光优化

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