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高功率光纤激光器和放大器

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光纤激光器是自其首次演示以来25年中最具活力的研究课题。全世界科研人员已探索研究了它们的功率或脉冲特性及产生各种波长激光的能力。采用不同的增益介质、抽运方案和谐振腔设计组合,已研究了光纤激光器在电信、激光测距、材料加工、成像和医学中的应用[1]。虽然对光耦合、光产生和光传播已有详细理解,光纤激光器仅从现在才开始注意商业上的成功应用,这是新型光纤器件双包层光纤激光器研究发展的结果。原则上,与二极管和块状器件相比,光纤激光器有许多优点[2]。头发一样细的光纤具有极高的破坏阈,而它们高的表面/体积比使其具有极好的散热特性。它们在长度上是无限制的,这可以有效地利用抽运光,并具有极好的光束质量以及波长和温度稳定性。然而,普通实用光纤激光器必须用二极管光源抽运,二极管光源直接将光耦合到直径为8μm的单模纤芯中。因为目前二极管抽运功率限制在1W以下,所以光纤激光器的功率水平相当低,因而二极管激光器继续占优势。二极管激光的主要弱点是亮度低,亮度为束面积和发散度的乘积。为增加输出功率,必须增加二极管的面积,因为二极管亮度受限于半导体材料的破坏阈。这限制了它的一些工业应用,因为大面积二极管输出的光束质量很(本文共计5页)......[继续阅读本文]

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