引導(dǎo)泵浦和引導(dǎo)激光模式之間的重疊，產(chǎn)生良好的光學(xué)效率�？梢詫�(shí)現(xiàn)平均功率高達(dá) 200W、光束質(zhì)量良好的輸出 ；盡管在更高功率下，熱光效應(yīng)可以顯著影響波導(dǎo)機(jī)制。這些擾動導(dǎo)致 LMA 光纖在高功率下還支持高階模式，這使得光束質(zhì)量劣化，并最終使輸出光束在毫秒級上波動（橫模不穩(wěn)定性）。在工業(yè)激光系統(tǒng)中，棒狀光纖的峰值功率通常限制在 1MW 左右，以避免非線性效應(yīng)。

在飛秒光纖激光器中，啁啾脈沖放大（CPA）減緩了這一局限性，并能實(shí)現(xiàn)基于 400μm 纖芯柔性 PCF 光纖的高功率系統(tǒng)。然而，峰值功率限制迫使采用相應(yīng)的壓縮器實(shí)現(xiàn)大的展寬比，這又增加了成本和系統(tǒng)尺寸。

單晶光纖

單晶光纖（SCF）通常為單晶釔鋁石榴石（YAG），長度大，直徑小，導(dǎo)光性能好。

激光加熱基座生長（LHPG）技術(shù)可以生產(chǎn)小直徑光纖（ 約1000μm），并且通過不斷改進(jìn)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)與用于高平均功率激光系統(tǒng)的經(jīng)典光纖類似的纖芯 / 包層結(jié)構(gòu)。然而，這種結(jié)構(gòu)的制造是尚未實(shí)現(xiàn)的艱難挑戰(zhàn)，特別是在需要維持線偏振的情況下。盡管與傳統(tǒng)光纖相比，相互作用長度減小，但是在任何情況下，所得到的結(jié)構(gòu)在高峰值功率脈沖方面仍然受到與石英光纖相同的限制，并且由于 YAG 材料更高的非線性性質(zhì)，這些問題將進(jìn)一步惡化。顯然，這并不是超快高功率放大器的解決方案。

采用微下拉技術(shù)，已經(jīng)生產(chǎn)了直徑為 1~2mm 的較大 SCF，能夠維持兆瓦峰值功率，使其成為高能量短脈沖放大的理想選擇。

SCF放大器

用于放大的優(yōu)選配置使用直徑1mm、長度約 30~50mm 的摻釹或摻鐿的 YAG SCF。Yb ：YAG 介質(zhì)是 USP激光系統(tǒng)的首選，因?yàn)樗�具有更大的吸收和發(fā)射帶寬、更高的上激光能級壽命和每單位泵浦功率較低的熱負(fù)荷。

商業(yè) SCF 放大器，如 Taranis 激光增益模塊，使用一種特定的泵浦方案：泵浦光束聚焦在晶體內(nèi)部（而不是其表面上）直徑為 400μm 的點(diǎn)處，并且深度足以使放大器輸出最大化。然后通過全內(nèi)反射引導(dǎo)高度發(fā)散的光束，并在增益介質(zhì)中重新聚焦（見圖 1）。

根據(jù)泵浦的亮度，泵浦的初始聚焦點(diǎn)沿光纖長度成像數(shù)次。為了獲得優(yōu)異的光束質(zhì)量，泵浦光束在增益介質(zhì)中傳播時(shí)與激光束保持共線，從而避免了出現(xiàn)在板條或薄碟片中的離軸像差，如像散。

與塊體晶體相比，摻雜水平通常低一個數(shù)量級，而長度通常大一個數(shù)量級。沒有泵浦導(dǎo)，由于泵浦的高度發(fā)散，這些差異是無效的。然而，通過泵浦導(dǎo)引，這種大長度 / 低摻雜程度比，使得沿著晶體光纖整個長度的泵浦吸收增加，從而降低了增益介質(zhì)中的熱應(yīng)力。