光纤激光器

光纤激光器目录光纤激光器光纤激光器的发展史光纤激光器的原理光纤激光器的类型光前激光器的优点光纤激光器的应用光纤激光器光纤激光器：指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器。可在光纤放大器的基础上开发出来：在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子束反转”，当适当加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡输出。早在20世纪60年代，掺稀土元素光纤激光器伴随着激光技术的研究得以发展，但受早期光纤损耗太大的限制，光纤激光器的研究进展相对缓慢。直至80年代光纤通信才得以迅猛发展，特别是英国南安普敦大学用金属化学汽相沉积(MCVD)法制成低损耗的掺铒光纤，而掺铒光纤激光器激射波长恰好位于光通信的低损耗窗口，随着掺铒光纤放大器(EDFA)在光通信中地位的不断提高，才使光纤激光器再次受到世界各国的普遍关注，从而得到迅速发展且在通信领域发挥着越来越重要的作用。光纤激光器的发展史光纤激光器的原理光纤激光器和其他激光器一样，由能产生光子的增益介质、使光子得到反馈并在增益介质中进行谐振放大的光学谐振腔和激励光子跃迁的泵浦源三部分组成。泵浦光掺杂光纤腔镜腔镜输出激光光纤激光器的类型光纤激光器大致可分为三类：（1）稀土元素掺杂光纤激光器掺杂离子可为铒、钕、镨、铥、镱、钬等，基质可以是石英玻璃，氟化锆玻璃，磷酸盐玻璃、单晶、光子晶体光纤等。（2）染料光纤激光器纤芯、包层或二者加入激光染料。（3）非线性光纤激光器利用光纤中的SRS，SBS非线性效应产生波长可变换的激光。光纤激光器的优点（1）玻璃光纤制造成本低、技术成熟及其光纤的可饶性；（2）玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体那样的严格的相位匹配；（3）玻璃材料具有极低的体积面积比，散热快、损耗低；（4）输出激光波长多；（5）可调谐性；（6）由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片，具有免调节、免维护、高稳定性的优点；（7）光纤导出，使得激光器能轻易胜任各种多维任意空间加工应用，使机械系统的设计变得非常简单；（8）胜任恶劣的工作环境，如高冲击、高震动、高温度；（9）不需热电制冷和水冷；（10）高的电光效率：综合电光效率高达20%以上；（11）高功率,目前商用化的光纤激光器是六千瓦；光纤激光器的应用光纤激光器有着波导式结构，可容强泵浦，具有高增益、转换效率高、阈值低、输出光束质量好、线宽窄、结构简单、可靠性高等特点，在通信、传感、军事、工业加工、医疗、光信息处理、激光印制等领域有着广阔的应用。在通信方面，光纤激光器提供的1.30µm和1.55µm波段的激光是通信的两个低损耗窗口。光纤激光器不仅能产生连续激光输出，而且能实现ps-fs超短光脉冲的产生，在DWDM系统有巨大的潜在应用。光纤激光器使通信系统有更高的传输速度，更远的传输距离，起着不可替代的作用。在医疗方面，光纤激光器使能缩短组织脱落和光致凝结的手术时间;同时使得眼科疾病如角膜成形、近视、远视等的治愈成功率大大提高。还在整容、切除肿瘤、治癌、皮肤病方面扮演重要的角色。在工业领域，可用于激光打标、激光焊接、激光切割等。包括半导体芯片/晶元片/集成电路/电子器件，医疗器件，手机/计算机键盘，仪器面板/按键，服装钮扣，香烟/食品包装等。CO2和YAG激光器：体积大；高功耗；短寿命；高维护费用；使用不方便。掺镱光纤激光器：体积小；低功耗；长寿命；低成本，免维护；光束质量好，工作面处功率密度高；光纤传输到工作面，使用方便。激光打标高功率材料加工心脏支架的切割及其应用光纤激光器的前景光纤激光器的优良性能，决定了它比半导体激光器和大型激光器拥有更多的优势，其应用范围越来越广阔，为满足快速增长的巨大的市场需求，美国、西欧、日本和我国都已纷纷加大了光纤激光器的研发力度。光纤激光器不仅在光纤通信领域占有越来越重要的地位，还在激光技术领域成为目前研究最为活跃的激光光源之一。它已经引起激光科技人员和企业工程技术人员的极大关注，展现出了一个美好的应用前景。它有非常广阔的潜在市场，正在形成一个新型高新技术产业。