【48812】光纤激光器原理与特性详解

  具有寿命长、体积小、价格低、制作灵敏等多种特色，现在已在激光光纤通信、医疗器械仪器设备、轿车制作、军事国防安全等许多范畴存在广泛应用。那么问题来了，

  光纤激光器，英文名称为Fiber Laser，是一种以掺稀土元素的玻璃光纤为增益介质来发生激光输出的设备。光纤激光器可在光纤放大器的基础上进行开发，因为光纤激光器中光纤纤芯很细，因而在泵浦光效果下，光纤内部功率密度高，使得激光能级呈现“粒子数回转”现象，在此基础上，再通过正反馈回路构成谐振腔，便可在输出处构成激光振动。

  光纤激光器的结构类似于传统的固体激光器、气体激光器，主要由泵浦源、增益介质、谐振腔三大部分构成，如下图所示。其间，泵浦源一般为高功率的半导体激光器，增益介质为掺稀土元素的玻璃光纤，谐振腔由耦合器或光纤光栅等构成。

  在上图中，由泵浦源宣布的泵浦光通过一面反射镜耦合进入增益介质中，因为增益介质为掺稀土元素光纤，因而泵浦光被吸收，吸收了光子能量的稀土离子发生能级跃迁并完成粒子数回转，回转后的粒子通过谐振腔，由激发态跃迁回基态，开释能量，并构成安稳的激光输出。

  特色一：因为光纤纤芯直径小，在纤芯内简单构成高功率密度，因而光纤激光器具有较高的转化功率、较低的阙值、较高的增益、较窄的线宽、且可便利高效的完成与当时光纤通信体系的衔接。

  特色二：因为光纤具有非常好的柔绕性，因而光纤激光器具有细巧灵敏、结构严密相连、性价比较高、且更易于体系的集成的特色。

  特色三：与传统的固体激光器、气体激光器比较，光纤激光器的能量转化功率较高、结构较紧凑、可靠性高、且合适大批量的出产。

  特色四：和半导体激光器比较，光纤激光器的单色性较好、调制时可发生较小的啁啾和畸变、且与光纤的耦合损耗较小。