光纤激光器原理及其应用 光纤激光器原理及工作物质
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2023-07-03
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1.由于光纤激光器中使用的工作介质是以光纤的形式存在的,其特性受到光纤跨导特性的影响。
2.进入光纤的泵浦光一般有多种模式,而光电信号可能有多种模式。不同的泵浦模式对不同的信号模式有不同的影响,使得光纤激光器和放大器的分析更加复杂,很多情况下很难得到解析解,不得不求助于数值计算。
3.光纤中的掺杂分布对光纤激光器也有很大的影响。为了使介质具有增益特性,在光纤中掺杂工作离子(即杂质)。
4.一般来说,工作离子均匀分布在纤芯中,但不同模式的泵浦光在光纤中的分布是不均匀的。
5.因此,为了提高泵浦效率,应尽量使离子分布与泵浦能量分布相吻合。
6.在光纤激光器的分析中,除了上面讨论的激光器的一般原理外,还应考虑其自身的特点,引入不同的模型,采用特殊的分析方法,以达到最佳的分析效果。
7.与传统的固体和气体激光器一样,光纤激光器由三个基本元件组成:泵浦源、增益介质和谐振腔。
8.泵浦源一般采用大功率半导体激光器,增益介质采用稀土掺杂光纤或普通非线性光纤,可以用光纤光栅等光反馈元件构成各种线性谐振腔,也可以用耦合器构成各种环形谐振腔。
9.泵浦光通过合适的光学系统耦合到增益光纤中,增益光纤吸收泵浦光后形成粒子数反转或非线性增益,并产生自发辐射。
10.产生的自发发射光经过激光放大和谐振腔选模,最终形成稳定的激光输出。
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