雙包層光纖激光器采用包層泵浦技術(shù)，利用高功率二極管陣列對雙包層光纖進行有效地泵浦。多模泵浦光在雙包層光纖的內(nèi)包層中傳輸，纖芯的摻雜稀土離子吸收多模泵浦光并輻射出單模激光，將高功率、低亮度的泵浦光轉(zhuǎn)換成衍射極限的，單模強激光輸出。雙包層光纖的獨特結(jié)構(gòu)使得泵浦光不必耦合到單模纖芯內(nèi)，而是耦合到內(nèi)包層中，極大地提高了耦合效率和入纖泵浦功率。再加上光纖所具有的高表面積/體積比，從而有效地消除了限制高功率激光器的激光介質(zhì)熱效應(yīng)問題。雙包層光纖激光激光器以其小巧靈活、全固化、低閾值以及有著衍射極限的光束質(zhì)量等顯著優(yōu)點越來越受到人們的喜愛。雙包層光纖與傳統(tǒng)的單模光纖的區(qū)別在于，通過設(shè)計光纖結(jié)構(gòu)和選擇合適的材料-----內(nèi)包層。以大功率多模激光器為泵浦源，通過包層泵浦技術(shù)將多模泵浦光耦合進入內(nèi)包層。當泵浦光沿光纖內(nèi)包層的縱向傳播時將多次穿越纖芯，并逐漸被稀土離子所吸收，從而產(chǎn)生激光效應(yīng)。光線在雙包層光纖中的傳播過程如圖2所示。

 

圖2：雙包層光纖工作原理示意圖

雙包層光纖激光器最容易實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)為線性腔、端泵浦的形式，即在雙包層光纖的兩端加上激光雙色鏡，經(jīng)過耦合系統(tǒng)的泵浦光從雙包層光纖的一端進入光纖，產(chǎn)生的信號光在兩個腔鏡和雙包層光纖組成的諧振腔中進行激光振蕩，得到模式優(yōu)質(zhì)的激光輸出。其基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。

 

圖3：摻雜雙包層光纖激光器結(jié)構(gòu)示意圖