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光纖激光器的原理及特性

作者: 時(shí)間:2011-06-13 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
光纖激光器利用摻雜稀土元素的光纖研制成的光纖給光波技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的變化。由于任何光都可通過恰當(dāng)?shù)姆答仚C(jī)制形成激光器,因此光纖激光器可在光纖的基礎(chǔ)上開發(fā)。目前開發(fā)研制的光纖激光器主要采用摻稀土元素的光纖作為增益介質(zhì)。由于光纖激光器中光纖纖芯很細(xì),在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度,造成激光工作物質(zhì)的激光能級(jí)“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”。因此,當(dāng)適當(dāng)加入正反饋回路(構(gòu)成諧振腔)便可形成激光振蕩。另外由于光纖基質(zhì)具有很寬的熒光譜,因此,光纖激光器一般都可做成可調(diào)諧的,非常適合于WDM系統(tǒng)應(yīng)用。

和半導(dǎo)體激光器相比,光纖激光器的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在:光纖激光器是波導(dǎo)式結(jié)構(gòu),可容強(qiáng)泵浦,具有高增益、轉(zhuǎn)換效率高、閾值低、輸出光束質(zhì)量好、線寬窄、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等特性,易于實(shí)現(xiàn)和光纖的耦合。

我們可以從不同的角度對(duì)光纖激光器進(jìn)行分類,如根據(jù)光纖激光器的諧振腔采用的結(jié)構(gòu)可以將其分為Fabry-Perot腔和環(huán)行腔兩大類。也可根據(jù)輸出波長(zhǎng)數(shù)目將其分為單波長(zhǎng)和多波長(zhǎng)等。

對(duì)于不同類型光纖激光器的特性主要應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):

(1)閾值應(yīng)越低越好;

(2)輸出功率與抽運(yùn)光功率的線性要好;

(3)輸出偏振態(tài);

(4)模式結(jié)構(gòu);

(5)能量轉(zhuǎn)換效率;

(6)激光器工作波長(zhǎng)等。



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