光纖激光器具有效率高、功率大和多種波導共振的特點。隨著光纖製作工業(ye) 的發展,由超低損耗矽酸鹽玻璃構成的新型光纖有著較低的散射損耗,雜質損耗和材料缺陷,這種光纖激光器能夠產(chan) 生更好的光束特性和能量。在光纖激光器中,相比於(yu) 包層泵浦,采用多模半導體(ti) 二極管激光器作為(wei) 泵浦源更直接更有效的激發單模光纖纖芯,以達到產(chan) 生近衍射極限的輸出和至少三個(ge) 數量級亮度增強的目的。盡管使用摻稀土陽離子的光纖會(hui) 引入附加的瑞利散射,但是由於(yu) 光纖泵浦能更大程度增強增益,其影響微乎其微。在光纖的泵浦纖芯和激發纖芯層之間傳(chuan) 播光束模態尺寸較小,在高效率的前提下保證了激光器的低閾值和高增益。
紅外激光器所需要非連續可協調激光光源。量子級聯激光器可以產(chan) 生極好的中紅外激光。但是連續波工作模式下的量子級聯激光器,70%輸入電功率轉化成為(wei) 熱噪聲。激光器中泵浦介質作用麵積大約100μm2,用它做泵浦源不易產(chan) 生高功率單模中紅外激光。硫係陶瓷激光器產(chan) 生輸出功率為(wei) 15W的單個(ge) 連續縱模激光,但熱透鏡效和多聲子散射限製發射功率無法克服。直接能帶隙Ⅲ-Ⅴ型半導體(ti) 二極管激光器室波段範圍在1.9~2.7μm,但俄歇複合在波段大於(yu) 1.8μm的波長時將顯著降低激光器效率。可協調、數瓦級輸出功率的光學參量震蕩結構穩定緊湊,但是參量需要窄線寬和線偏振態,顯著限製泵浦。然而,光纖激光器可以完全滿足連續性的選擇,並且相比參量震蕩,也具有眾(zhong) 多非常重要的優(you) 勢。
摻Yb3+離子矽玻璃光纖激光器,在波長為(wei) 1μm時的輸出功率和效率值最大。輸出50kW的商用激光器大量在切割、焊接以及汽車製造業(ye) 取得巨大成功原因如下:首先,盡管量子缺陷(即泵浦光和激光光子能量的間隙)降到10%,但是量子效率卻接近100%。其次,使用矽玻璃製作光纖,提供很高的穩定性。第三,雙層能級結構減緩Yb3+離子間的能量傳(chuan) 遞,降低摻Yb3+離離子濃度的限製。但是,把光纖激光器發射波段朝中紅外拓展甚至是擴展到中紅外,對商業(ye) 和實驗應用非常有必要。
轉載請注明出處。







相關文章
熱門資訊
精彩導讀



















關注我們

