2020年8月10日星期一

光纖雷射激光器原理


  光纖雷射激光器利用摻雜稀土元素的光纖研制成的光纖放大器給光波技術領域帶來了革命性的變化。由於任何光放大器都可通過恰當的反饋機制形成雷射激光器,因此光纖雷射激光器可在光纖放大器的基礎上開發。目前開發研制的光纖雷射激光器主要采用摻稀土元素的光纖作為增益介質。
  由於光纖雷射激光器中光纖纖芯很細,雷射打標機在泵浦光的作用下光纖內極易形成高功率密度,造成雷射激光工作物質的雷射激光能級“粒子數反轉”。因此,當適當加入正反饋回路(構成諧振腔)便可形成雷射激光振蕩。另外由於光纖基質具有很寬的熒光譜,因此,光纖雷射激光器一般都可做成可調諧的,非常適合於WDM系統應用。
  和半導體雷射激光器相比,光纖雷射激光器的優越性主要體現在:光纖雷射激光器是波導式結構,可容強泵浦,具有高增益、轉換效率高、雷射焊接機閾值低、輸出光束質量好、線寬窄、結構簡單、可靠性高等特性,易於實現和光纖的耦合。

  我們可以從不同的角度對光纖雷射激光器進行分類,如根據光纖雷射激光器的諧振腔采用的結構可以將其分為Fabry-Perot腔和環行腔兩大類。雷射切割機也可根據輸出波長數目將其分為單波長和多波長等。對於不同類型光纖雷射激光器的特性主要應考慮以下幾點:(1)閾值應越低越好;(2)輸出功率與抽運光功率的線性要好;(3)輸出偏振態;(4)模式結構;(5)能量轉換效率;(6)雷射激光器工作波長等。

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