摘 要：光纖激光器作為目前最為活躍的激光光源器件，它是激光技術的前沿課題。本文討論了光纖激光器的特性及基本原理，概述了光纖激光器的新近進展。 Mq,2S  
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一、引言 79MF;>=tV  
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光纖激光器是在EDFA技術基礎上發(fā)展起來的技術。早在1961年，美國光學公司的E.Snitzer等就在光纖激光器領域進行了開創(chuàng)性的工作，但由 于相關條件的限制，其實驗進展相對緩慢。而80年代英國Southhampton大學的S.B.Poole等用MCVD法制成了低損耗的摻鉺光纖，從而為 光纖激光器帶來了新的前景。 MIx,#]C&  
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近期，隨著光纖通信系統(tǒng)的廣泛應用和發(fā)展，超快速光電子學、非線性光學、光傳感等各種領域應用的研究已得到日益重視。其中，以光纖 作基質(zhì)的光纖激光器，在降低閾值、振蕩波長范圍、波長可調(diào)諧性能等方面，已明顯取得進步，是目前光通信領域的新興技術，它可以用于現(xiàn)有的通信系統(tǒng)，使之支 持更高的傳輸速度，是未來高碼率密集波分復用系統(tǒng)和未來相干光通信的基礎。目前光纖激光器技術是研究的熱點技術之一。本文就近年來國外幾種新型的光纖激光 器技術加以闡述。 6(=>!+xpRr  
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二、光纖激光器原理 ww#]i&6  
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利用摻雜稀土元素的光纖研制成的光纖放大器給光波技術領域帶來了革命性的變化。由于任何光放大器都可通過恰當?shù)姆答仚C制形成激光器，因此光纖激光器可 在光纖放大器的基礎上開發(fā)。目前開發(fā)研制的光纖激光器主要采用摻稀土元素的光纖作為增益介質(zhì)。由于光纖激光器中光纖纖芯很細，在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易 形成高功率密度，造成激光工作物質(zhì)的激光能級“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”。因此，當適當加入正反饋回路（構成諧振腔）便可形成激光振蕩。另外由于光纖基質(zhì)具有很寬的熒 光譜，因此，光纖激光器一般都可做成可調(diào)諧的，非常適合于WDM系統(tǒng)應用。 C>~ms2c  
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和半導體激光器相比，光纖激光器的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：光纖激光器是波導式結構，可容強泵浦，具有高增益、轉(zhuǎn)換效率高、閾值低、輸出光束質(zhì)量好、線寬窄、結構簡單、可靠性高等特性，易于實現(xiàn)和光纖的耦合。 Ax{C ^u  
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我們可以從不同的角度對光纖激光器進行分類，如根據(jù)光纖激光器的諧振腔采用的結構可以將其分為Fabry-Perot腔和環(huán)行腔兩大類。也可根據(jù)輸出 波長數(shù)目將其分為單波長和多波長等。對于不同類型光纖激光器的特性主要應考慮以下幾點：（1）閾值應越低越好；（2）輸出功率與抽運光功率的線性要好； （3）輸出偏振態(tài)；（4）模式結構；（5）能量轉(zhuǎn)換效率；（6）激光器工作波長等。 TRzL"
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三、包層泵浦光纖激光器技術 FhJtiw@  
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雙包層光纖的出現(xiàn)無疑是光纖領域的一大突破，它使得高功率的光纖激光器和高功率的光放大器的制作成為現(xiàn)實。自1988年E Snitzer首次描述包層泵浦光纖激光器以來，包層泵浦技術已被廣泛地應用到光纖激光器和光纖放大器等領域，成為制作高功率光纖激光器首選途徑。圖1 (a)示出一種雙包層光纖的截面結構。不難看出，包層泵浦的技術基礎是利用具有兩個同心纖芯的特種摻雜光纖。一個纖芯和傳統(tǒng)的單模光纖纖芯相似，專用于傳 輸信號光，并實現(xiàn)對信號光的單模放大。而大的纖芯則用于傳輸不同模式的多模泵浦光(如圖1(b)所示)。這樣，使用多個多模激光二極管同時耦合至包層光纖 上，當泵浦光每次橫穿過單模光纖纖芯時，就會將纖芯中稀土元素的原子泵浦到上能級，然后通過躍遷產(chǎn)生自發(fā)輻射光，通過在光纖內(nèi)設置的光纖光柵的選頻作用， 特定波長的自發(fā)輻射光可被振蕩放大而最后產(chǎn)生激光輸出。目前，該技術被稱為多模并行包層泵浦技術(Cladding pumped technology)，法國Keopsys公司在該技術上形成了一專利，稱為“V-Groove Technologe”。 "fN=Y$G  
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多模并行包層泵浦技術特性決定了該類激光器有以下幾方面的突出性能。 mi'3ibCG  
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1、高功率 4uy:sCm
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一個多模泵浦二極管模塊組可輻射出100瓦的光功率，多個多模泵浦二極管并行設置，即可允許設計出很高功率輸出的光纖激光器。 , aJC7'(  
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2、無需熱電冷卻器 j[Z<|Da  
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這種大功率的寬面多模二極管可在很高的溫度下工作，只須簡單的風冷，成本低。 b2Oj 1dP1  
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3、很寬的泵浦波長范圍 c5- 56Q  
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