定義:輸出功率(>10W)很高的
光纖激光器和光纖放大器。
RvZryA*vu 第一臺(tái)光纖
激光器的輸出功率只有幾個(gè)毫瓦,近來(lái)光纖激光器發(fā)展很快,得到高功率光纖放大器,尤其是放大器的輸出功率可以達(dá)到幾十上百瓦,甚至在某些單模光纖中得到上千瓦。這是由于光纖很大的表面積體積比(避免多余的熱)和導(dǎo)波(波導(dǎo))性質(zhì),避免了在很高溫度下的熱光效應(yīng)問(wèn)題。
x Ps&CyI 光纖激光器技術(shù)與其它的高功率固態(tài)體激光器、薄盤(pán)激光器等相比具有很大的競(jìng)爭(zhēng)力。
d&3I>E$UP ,YzC)(- 雙包層光纖和光束質(zhì)量
RM/ s: Phjf$\pt R?FtncL%D 圖1:具有氣體包層的雙包層光纖結(jié)構(gòu)圖。
!{|yAt9kP 通常高功率光纖激光器和放大器都是采用稀土摻雜雙包層光纖,又通過(guò)光纖耦合的高功率二極管棒或者其它激光二極管泵浦。泵浦管并不是進(jìn)入光纖纖芯,而是進(jìn)入內(nèi)包層,也是在內(nèi)包層產(chǎn)生激光。產(chǎn)生的激光光束質(zhì)量很好,甚至可以得到衍射極限的光束質(zhì)量,需要采用單模的光纖。因此,光纖激光器輸出光的亮度比泵浦光的亮度高幾個(gè)數(shù)量級(jí),盡管輸出功率比泵浦光小。(通常泵浦效率大于50%,有時(shí)甚至大于80%)因此這種光纖激光器可以用來(lái)作為亮度轉(zhuǎn)換器,也就是提高光亮度的裝置。
EJ[iOYx 對(duì)于特別高的功率,纖芯面積需要足夠大(參閱大模式面積光纖),因?yàn)檫@時(shí)光強(qiáng)會(huì)很高,還有一個(gè)原因就是雙包層光纖中包層與纖芯面積比值很大從而導(dǎo)致泵浦吸收很小。當(dāng)纖芯面積達(dá)到幾千平方微米的量級(jí),采用單模纖芯是可行的。采用多模光纖,模式面積比較大時(shí)也可以得到質(zhì)量相當(dāng)好的輸出光束,這時(shí)光波主要是基模。(通過(guò)將光纖繞成圈也可以在一定程度上一直高階模式的激發(fā),高功率時(shí)的強(qiáng)模式耦合情況除外[14])模式面積變得更大后,光束質(zhì)量不再能保持衍射極限,但相比于例如工作于相似功率強(qiáng)度下的棒激光器,得到的光束質(zhì)量仍是相當(dāng)好了。
}9fV[zO O,z%7>< Yru1@/; 注入泵浦光
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