光纤激光器的原理与结构

光纤激光器发展历史

z1964 世界上第一个玻璃激光为钕玻璃光纤激光(Appl.Opt.,3.1964.1182）

z1987 英南安普顿大学（Elect.Lett.,23.1987.1026）和美国贝尔实验室（Opt.Lett.,12.1987.888）用掺Er单模光纤实现光通讯中的光放大。

z1988 年提出泵浦光进入包层的思想(Optical Fiber Sensors.,PD5.1988)

z1993 长方形内包层光纤激光器。光－光效率50％，功率5W）（Elect.Lett.,29.1993.1500）

z1999 用4只45W半导体激光泵浦掺镱双包层光纤，实现110W输出，波长1120nm的激光输出

（Elect.Lett.,35.1999.1158）

z2002年采用双波长泵浦钕／镱共掺杂的双包层光纤，获得150W激光输出（CLEO,2002）

z2003年1月Jena的IPHT报道了其采用双重涂覆的掺Yb光纤的200W光纤激光（SPIE，4974）

z2003年2月Southampton Photonics, Inc.（SPI）宣布掺Yb 光纤实现了270 W（1080nm）单模激光输出

z2003年5月，IPG公司宣布实现了300 W 的单模光纤激光

z2003年7月，SPI公司和英国的南安普墩大学合作，实现了600W的光纤激光(M²=1.26)

z2004年1月，SPI在Photonics West’2004上，报告单根光纤实现了1千瓦的激光功率输出。后来又实现了1.36kW输出。

Opt. Express 12, 6088-6092 (2004)

z2005年1月, IPG photonics, 2kW (amplifier)

z2008年1月, IPG photonics, 20 kW (amplifier)

二、光纤激光器的基本结构

z

耦合光学系统工作物质

(增益光纤)

¾

¾¾

z 1)

2)

1.双包层光纤激光器z

内包层

光纤芯

外包层保护层激光输出泵浦光

保护层外包层内包层纤芯

纤芯内包层

外包层保护层

V形槽泵浦方式

泵浦方式

微棱镜泵浦方式

嵌入镜泵浦方式

光栅侧面泵浦方式

IPG公司光纤激光器泵浦激光二极管预计寿命

国内研究的最新成果北京交通大学196W激光输出

上海光机所研制的最大714W

的光纤激光器

国内研究的最新成果

2.任意形状光纤激光器

掺杂光纤

圆盘主体结构

低折射率层

输出

耦合波导

光纤盘

输入

LD

冷却板