光纖激光器作為激光器增益介質注意事項

 

　　由于光纖可以纏繞一起，光纖中傳播的光可以很好的與環(huán)境隔離（例如，防塵），光纖激光器尺寸很小且裝置很堅固，前提是整個激光器諧振腔只由光纖元件組成，例如光纖布拉格光柵和光纖耦合器（即，避免自由空間光學和對準的要求）。

 

　　由于玻璃中激光器躍遷有很強的展寬，因為光纖增益介質具有很大的增益帶寬，因此可以實現(xiàn)很大范圍的波長調諧和產(chǎn)生超短脈沖。并且，光纖激光器很寬的光譜區(qū)域可以很好的進行泵浦吸收，因此對泵浦波長的要求不高，因此不需要對泵浦二極管進行溫度穩(wěn)定。

 

　　采用單模光纖很容易得到衍射極限光束質量，有些模式少的多模光纖也可以。

 

　　由于摻雜光纖很高的增益效率，光纖激光器可以在很小泵浦功率下工作。并且可以得到很高的功率效率。

 

　　近些年來，提出了一些得到非常高輸出功率的可能性方案（采用雙包層光纖可以達到幾千瓦）。

 

　　同樣由于導波特性，高泵浦強度光可以作用于很長的光纖，光纖激光器可以工作在不易發(fā)生的激光器躍遷處（例如，上轉換激光器）。

 

　　但是，光纖激光器也存在下列問題：

 

　　當泵浦光從自由空間進入單模纖芯中時，需要嚴格的對準。采用光纖耦合泵浦二極管可以消除這一問題。

 

　　大多數(shù)光纖具有很復雜的隨溫度的偏振演化，除非采用保偏光纖或者法拉第旋轉器。但是，這一效應大小不能與非線性偏振旋轉鎖模相比。

 

　　非線性效應通常會制約激光器的性能，例如，限制單頻工作能得到的輸出功率或者鎖模激光器的脈沖質量。例如，凱利邊帶是非常常見的，但是鎖模體激光器幾乎不存在該效應。

 

　　在高功率時，即使在小于材料的損傷閾值時也會面臨損傷的危險（參閱光纖熔化）。

 

　　光纖具有有限的單位長度的增益和單位長度的泵浦吸收，因此很難實現(xiàn)很短的諧振腔，用于單頻激光器或者或千兆赫鎖模激光器。但是，目前在很高摻雜光纖方向上有了很大的進步，通常采用磷酸鹽玻璃。

 

　　需要注意的是，設計光纖激光器比體激光器更難。這是多個原因產(chǎn)生的結果，包括高光強時強的飽和效應，幾乎所有光纖激光器躍遷都是準三能級，以及鎖模光纖激光器中復雜的脈沖產(chǎn)生機制。因此，激光器發(fā)展項目耗資巨大。

 

　　在詞條光纖激光器和體激光器中，比較了光纖和體激光器的優(yōu)缺點。在詞條激光器功率縮放中，包含了一些高功率光纖裝置的想法。