光纤激光器原理

 激光器由谐振腔、激光介质、泵浦源和谐振腔镜组成,但根据激光介质的不同,大致可分为两类:气体激光器(使用气体作为介质)和固态激光器(使用晶体)。

 
光纤激光器以光纤为激光介质。其纤芯称为双包层光纤,掺杂有稀土元素。光纤内侧称为第一包层,外侧称为第二包层,激光二极管激发的光在两层包层的交界面处发生反射。
 
泵浦光经多次反射后被纤芯吸收,并在纤芯处发生受激辐射。谐振镜置于光纤两端,发射出放大倍数足够的光。光纤激光器振荡器的结构根据振荡方式的不同而有所差异。
 
1. 连续波 (CW) 
在连续波光纤激光器中,来自泵浦激光二极管的光通过泵浦合束器到达谐振腔。这里,使用光纤布拉格光栅代替谐振腔反射镜。
 
放大后的光束通过输出光纤发射。由于腔体内没有反射镜,因此无需进行光学对准,从而减少了维护时间和成本。
 
2.脉冲振荡
脉冲光纤激光器结构的一种类型是 MOPA(主振荡器功率放大器)型,它使用脉冲发生器对来自 LD 的种子光进行脉冲处理,并通过光纤放大器分两级放大光。
 
MOPA 型的优点在于脉冲宽度和重复频率可以调节,因为它们是由脉冲发生器控制的。

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