光纤激光器原理与特性详解

光纤激光器原理与特性详解
光纤激光器是一种利用光纤作为激光介质的激光发生装置。

相较于传
统的体积庞大、重量笨重的气体或固体激光器，光纤激光器具有体积小、
重量轻、功率高、能耗低、稳定性好等优点，因此在通信、医疗、制造业
等领域得到广泛应用。

光纤光源：光纤光源一般采用半导体激光二极管（LD）作为激光发射源。

激光二极管的特点是体积小、能耗低、效率高。

激光二极管输入的电
流通过PN结，使得电子和空穴发生复合，产生光子。

由于激射器是单向
导通的，只有在一个方向才放大光子，并输出激光。

光纤增益介质：光纤增益介质一般是掺杂了稀土离子的光纤，如掺铒
光纤、掺钛光纤等。

这些稀土离子在被激发后会发射出特定波长的光子，
形成激光。

光纤增益介质会通过受激辐射和自发辐射，使光子数目逐渐增加，形成激光。

激光输出端：激光输出端通常采用光波导器件，如耦合器、波导分束
器等将光路分为两个部分：一个用于接收和放大激光，另一个用于输出激光。

1.高功率密度：光纤激光器由于光纤的小尺寸和大面积，使得激光器
的功率密度较高。

因此，在一些需要高功率密度的应用中，光纤激光器具
有明显的优势。

2.高效率：光纤激光器的转换效率较高，能源消耗较低。

特别是采用
双泵浦的光纤激光器，在吸收泵浦光的同时，还可以精细调节增益的长度，从而提高转换效率。

3.高光束质量：光纤激光器的光束质量高，光斑较小，光线聚焦性能好。

因此在一些需要高精度、高分辨率的应用中，光纤激光器表现出优良的性能。

4.高稳定性：光纤激光器由于光纤的柔韧性，对温度、震动、机械应力等环境影响较小，稳定性较好。

因此在一些对激光输出稳定性要求较高的应用中，光纤激光器是较为理想的选择。

总而言之，光纤激光器由于其独特的原理和优点，在现代科学技术和工程应用中得到广泛应用。

随着光纤技术的不断发展，光纤激光器将进一步提高功率密度、转换效率和光束质量，为各个领域的应用带来更多的创新。