认识光纤激光器(共30张课件).pptx

认识光纤激光器;激光的性质;激光的应用;激光的应用;激光器的工作原理;光纤激光器简介;光纤激光器主要内容;工作物质——掺杂光纤;掺杂光纤的光谱特性;泵浦光在多模内包层中传输，可以采用多模LD阵列作为泵浦源。

当该光波通过腔内的调制器时，受到损耗调制，调制的结果产生了两个边频分量υ0±υm。

三个不同频率光波的叠加：i=1,2,3，设三个振动频率分别为ν1、ν2、ν3的三个光波沿同一方向传播，锁模前和锁模后的对比如下图。

马赫-曾特（M-Z）干涉仪光纤调Q激光器

但该腔对温度波动和振动都很敏感，因为两者都会影响两个子腔是否同时达到谐振点。

利用光纤光栅（FBG1、FBG2）作为反射镜，置于掺杂光纤的两端，可以增强模式选择。

使用800nm、900nm、530nm波长的泵浦光源，将在900nm、1060nm、1350nm波长处得到激光，其中1350nm波长正好对应于从亚稳态???更高能级的吸收跃迁，实现激光输出比较难。

双包层光纤的出现解决了耦合效率低的问题。

弱的信号透过率小，受到的损耗大，而强的信号则透过率大，损耗小，且其损耗可通过工作物质的放大得到补偿。

一般多纵模自由振荡激光器的输出特性

太阳表面 的亮度比蜡烛大30万倍，比白 炽灯大几百倍。

各种泵浦耦合方式技术参数对比

光纤激光器的泵浦源多是采用激光二极管（LD）。

使用800nm、900nm、1480nm、530nm波长的泵浦光源，将在900nm、1060nm、1536nm波长处得到激光，其中1536nm波长对应低损耗第三通信窗口频率，因此掺铒光纤激光器发展十分迅速。

5，光波从端口1进入耦合器，耦合器将一半的功率耦合到端口3，另一半耦合到端口4，即在光纤圈顺时针方向和逆时针方向传播的输入光各一半。;双包层光纤和泵浦源;泵浦耦合技术;泵浦耦合技术;假设处于增益曲线中心的纵模频率为υ0，由于它的增益最大，首先开始振荡，电场表达式为

大于Is的光信号为强信号，否则为弱信号。

光纤圈反射器（光纤环形镜）包含一个定向耦合器和由该耦合器两输出端口连接在一起形成的一个光纤圈。

一个频率为ωc的光波，经过外加频率为（1/2）ωm的调制信号调制后，其频谱包括了三个频率，即ωc，上边频(ωc+ωm)，下边频(ωc–ωm)，而且这三个频率的光波的相位均相同。

光纤芯：由掺稀土元素的SiO2构成，它作为激光振荡的通道，对 相关波长为单模；

双包层光纤的出现解决了耦合效率低的问题。

美国休斯公司实验室的梅曼(Maiman)于1960年制作出了第一台红宝石固体激光器

各种泵浦耦合方式技术参数对比

可饱和吸收体的吸收特性

工作物质——掺杂光纤，双包层光纤

将各纵模的初相位锁定，故锁模也可以叫做锁相。

5fs的超短光脉冲序列。

超短脉冲（纳秒以下的光脉冲ps-fs）技术是物理学、化学、生物学、光电子学，以及激光光谱学等学科对微观世界进行研究和揭示新的超快过程的重要手段。

不占用光纤两端，方便信号光输入输出；

（5）光纤激光器的某些波长适用于光纤通信的低损耗窗口。;各种泵浦耦合方式技术参数对比;光纤中Er3+和Nd3+电子能级图

一般多纵模自由振荡激光器的输出特性

光纤激光器是用光纤作为工作物质的激光器，目前研究与使用最广泛的光纤激光器是用掺杂稀土元素的光纤作为工作物质的掺稀土光纤激光器，它具有诸多优点。

图示出了激光通过可饱和吸收体透过率T随激光强度I的变化情况。

泵浦耦合技术大体上可分为端面泵浦和侧面泵浦两种。

光纤光栅可以是熔接到掺杂光纤上，也可以直接写到掺杂光纤上。

方向性光束发散角很小。

复合谐振腔的频率间隔为

各种泵浦耦合方式技术参数对比

激光加工：焊接，打孔，切割，热处理，快速成型

激光器在毫秒量级的脉冲光泵浦下，激光的输出时由一些强度不等，宽度为微秒量级的小尖峰组成，这种现象成为驰豫振荡。

激光器在毫秒量级的脉冲光泵浦下，激光的输出时由一些强度不等，宽度为微秒量级的小尖峰组成，这种现象成为驰豫振荡。

谐振腔结构——线形腔，环形腔

缺点：尾纤与光纤尺寸不同，熔接对准困难，附加损耗大

超短脉冲（纳秒以下的光脉冲ps-fs）技术是物理学、化学、生物学、光电子学，以及激光光谱学等学科对微观世界进行研究和揭示新的超快过程的重要手段。;环形谐振腔;其他腔型结构;其他腔型结构;调Q技术;调Q技术;调Q光纤激光器;调Q光纤激光器;锁模技术;锁模原理;a.调制信号;由调制激发的边频实际上是与υ0相邻的两个纵模频率，这样使得与它相邻的两个纵模开始振荡，它们具有确定的振幅和与υ0相同的相位关系。而后，υ1和υ-1通过增益介质被放大，并通过调制器得到调制，调制的结果又激发新的边频