激光器原理(准分子激光器原理)

光纤激光器原理特点有哪些

由于光纤激光器采用的工作介质具有光纤的形式,其特性要受到光纤渡导性质的影响。进入到光纤中的泵浦光一般具有多个模式,而信号光电可能具有多个模式,不同的泵浦模式对不同的信号模式产生不同的影响,使得光纤激光器和放大器的分析比较复杂,在很多情况下难以得到解析解,不得不借助于数值计算。光纤中的掺杂分布对光纤激光器也产生很大的影响,为了使介质具有增益特性,将工作离子(即杂质)掺杂进光纤。一般情况下,工作离子在纤芯中均匀分布.但不同模式的泵浦光在光纤中的分布是非均匀的。因而,为了提高泵浦效率,应该尽量使离子分布和泵浦能量的分布相重合。在对光纤激光器进行分析时,除了基于前面讨论的激光器的一般原理,还要考虑其自身特点,引入不同的模型和采用特殊的分析方法,以达到最好的分析效果。和传统的固体、气体激光器一样,光纤激光器也是由泵浦源、增益介质、谐振腔三个基本要素组成。泵浦源一般采用高功率半导体激光器,增益介质为稀土掺杂光纤或普通非线性光纤,谐振腔可以由光纤光栅等光学反馈元件构成各种直线型谐振腔,也可以用耦合器构成各种环形谐振腔。泵浦光经适当的光学系统耦合进入增益光纤,增益光纤在吸收泵浦光后形成粒子数反转或非线性增益并产生自发发射。所产生的自发发射光经受激放大和谐振腔的选模作用后,最终形成稳定激光输出。

激光器原理

光纤激光的原理

光纤激光的原理如下:由泵浦源发出的泵浦光通过一面反射镜耦合进入增益介质中,由于增益介质为掺稀土元素光纤,因此泵浦光被吸收,吸收了光子能量的稀土离子发生能级跃迁并实现粒子数反转,反转后的粒子经过谐振腔,由激发态跃迁回基态,释放能量,并形成稳定的激光输出。光纤激光器的结构类似于传统的固体激光器、气体激光器,主要由泵浦源、增益介质、谐振腔三大部分构成,如下图所示。其中,泵浦源一般为高功率的半导体激光器,增益介质为掺稀土元素的玻璃光纤,谐振腔由耦合器或光纤光栅等构成。光纤激光器,英文名称为Fiber Laser,是一种以掺稀土元素的玻璃光纤为增益介质来产生激光输出的装置。光纤激光器可在光纤放大器的基础上进行开发,由于光纤激光器中光纤纤芯很细,因此在泵浦光作用下,光纤内部功率密度高,使得激光能级出现“粒子数反转”现象,在此基础上,再通过正反馈回路构成谐振腔,便可在输出处形成激光振荡。

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