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了解光纖激光器的工作原理

更新時間：2025-12-26點擊次數(shù)：30
　　光纖激光器是一種以摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器，通過受激輻射過程在光纖內(nèi)部產(chǎn)生高質(zhì)量的激光束。
　　工作原理：
　　增益介質(zhì)：核心為摻雜稀土元素的光纖，稀土離子作為激活粒子。
　　泵浦過程：采用高功率半導(dǎo)體激光器(LD)作為泵浦源，通過端面泵浦或側(cè)面泵浦方式，將泵浦光耦合進(jìn)摻雜光纖。稀土離子吸收泵浦光能量后，從基態(tài)躍遷至高能級，實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。
　　諧振腔結(jié)構(gòu)：通常由光纖光柵構(gòu)成，無需額外光學(xué)鏡片，形成全光纖諧振腔。
　　激光輸出：反轉(zhuǎn)后的粒子躍遷回低能級時釋放光子，經(jīng)諧振腔多次放大振蕩，然后輸出高相干性、窄線寬的激光，可通過光纖直接傳輸或經(jīng)準(zhǔn)直鏡輸出。
　　光纖激光器的特點：
　　光束質(zhì)量好：約為固體塊狀激光器的1000倍，散熱能力強(qiáng)，中低功率下無需特殊冷卻，高功率下采用水冷散熱可避免熱效應(yīng)引起的光束質(zhì)量下降。
　　結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高：采用細(xì)小而柔軟的光纖作為增益介質(zhì)，有利于壓縮體積、節(jié)約成本。泵浦源采用體積小、易于模塊化的半導(dǎo)體激光器，商業(yè)化產(chǎn)品可帶尾纖輸出，結(jié)合光纖化器件實現(xiàn)全光纖化，對環(huán)境擾動免疫能力高，穩(wěn)定性強(qiáng)。
　　轉(zhuǎn)換效率高：玻璃材料具有極低的體積面積比，散熱快、損耗低，轉(zhuǎn)換效率較高，激光閾值低。
　　調(diào)諧范圍寬：通過摻雜不同稀土離子或采用特殊技術(shù)，可實現(xiàn)寬波長范圍的激光輸出。