利用589nm光源照射上層大氣使鈉蒸汽譜線發光，可以形成一種典型的激光導星，它協同自適應光學係統能夠補償(chang) 大氣湍流，改善地基望遠鏡的清晰度。以前，光纖激光器（需要通過倍頻或其他方案獲得589nm波長）無法達到這一應用所要求的20W的功率水平，這種狀況一直持續到歐洲南方天文台（ESO，德國）的研究人員利用兩(liang) 台相幹組束的拉曼光纖放大器研製出一台589nm光纖激光器導星光源。

　　目前，歐洲南方天文台的研究人員已經利用單個(ge) 倍頻拉曼光纖放大器研製出一台輸出功率大於(yu) 25W的589nm光纖激光導星光源。由於(yu) 光纖激光器具有結構堅固緊湊、能耗低、光束質量好等特征，因此其用途涵蓋了材料加工、微電子加工、醫療以及惡劣環境下的工業(ye) 應用等方方麵麵。現在，光纖激光器在遠程望遠鏡位置中的導星應用中也有了用武之地。

 　　將兩(liang) 個(ge) 放大器精簡為(wei) 一個(ge)

　　為(wei) 了獲得功率大於(yu) 25W的589nm光源，該研究小組最初將德國Toptica Photonics公司的光纖耦合外腔二極管種子激光器輸出的36mW、1178nm的連續光注入到兩(liang) 個(ge) 1178nm的拉曼光纖放大器中。這兩(liang) 個(ge) 放大器由歐洲南方天文台搭建的75W、1120nm的拉曼光纖激光器泵浦，而此處的拉曼光纖激光器又由工作波長為(wei) 1070nm的摻鐿光纖激光器泵浦。1178nm放大器輸出的半高全寬線寬小於(yu) 1.5MHz，輸出功率在受到受激布裏淵散射限製之前為(wei) 20W。利用相幹組束技術（包括由一個(ge) 50/50熔融光纖耦合器、兩(liang) 個(ge) 獨立的拉曼光纖放大器和一個(ge) 50/50自由空間組束鏡構成的一個(ge) 馬赫-曾特爾幹涉儀(yi) ），放大器的輸出被組束鏡組合（效率為(wei) 95%）為(wei) 一個(ge) 單束光，並注入到一個(ge) 外部諧振腔中進行倍頻。

　　倍頻腔由呈領結狀分布的四個(ge) 鏡片和一塊铌酸鋰晶體(ti) 組成。根據測量結果，25.4W、589nm輸出光的半高全寬線寬小於(yu) 2.3MHz，轉換效率為(wei) 86%，這是在這個(ge) 功率水平範圍報道的最高轉換效率。

　　由於(yu) 采用兩(liang) 台放大器不僅(jin) 結構複雜、成本昂貴，而且對於(yu) 惡劣環境來說還不夠堅固，因此歐洲南方天文台的研究小組利用單台拉曼放大器泵浦源獲得了超過25W的589nm激光輸出。由於(yu) 歐洲南方天文台自建的泵浦激光器的1120nm輸出功率顯著提高，使得該小組可以省去第二個(ge) 放大器。由於(yu) 采用了長度為(wei) 30m的單模光纖以及特殊的激光腔設計，最初的75W、1120nm的光源，現在已經能獲得150W的輸出功率。該研究小組表示，這是目前報道的功率最高的拉曼光纖激光器。在最初的實驗中，1178nm拉曼光纖放大器的輸出經過倍頻後，獲得了轉換效率為(wei) 81%的26.5W輸出。目前，該輸出功率已經被提高到了28W。

　　“由於(yu) 拉曼光纖激光器或放大器具有受激布裏淵散射和線寬非線性展寬的特性，因此業(ye) 界通常認為(wei) 它們(men) 不適合產(chan) 生高功率、窄線寬的激光輸出，”歐洲南方天文台的研究人員馮(feng) 衍表示。“然而，我們(men) 通過改進技術成功地抑製了這些效應，並證明了拉曼光纖放大器實際上是製作導星激光器的一項頗具前景的技術。拉曼光纖器件的一個(ge) 特殊優(you) 勢是它的波長易變性。這項技術實際上可以用於(yu) 產(chan) 生在光纖中透明的任意波長的激光，同時也適合許多其他的科學、醫學和工業(ye) 應用。”