泵浦源LD所產(chǎn)生的泵浦光經(jīng)過(guò)透鏡耦合系統(tǒng)準(zhǔn)直、聚焦后入射到雙包層光纖的前端，經(jīng)過(guò)光纖前端的二色鏡進(jìn)入有著大數(shù)值孔徑和大橫向尺寸的內(nèi)包層，并沿著光纖傳輸，在傳輸過(guò)程中激發(fā)摻雜纖芯中的稀土離子產(chǎn)生受激躍遷，并形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，在達(dá)到形成激光振蕩所需要的條件后，從光纖的另一端輸出激光。非球面透鏡耦合系統(tǒng)的作用是將多模半導(dǎo)體激光器輸出的光束變換成為適合在雙包層光纖中傳輸?shù)墓馐�。前腔鏡用于將后向的激光反射回到光纖中去，后腔鏡的作用是把剩余泵浦激光反射回到光纖包層中去繼續(xù)參與泵浦，并反射部分信號(hào)激光回到光纖纖芯參與激光振蕩，進(jìn)行諧振放大。

由于采用雙包層光纖的特殊結(jié)構(gòu)，雙包層光纖激光器除了具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、散熱性好、輸出激光光束質(zhì)量好等一些光纖激光器的優(yōu)點(diǎn)外，還有著一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

（1） 雙包層光纖作為波導(dǎo)介質(zhì)，纖芯直徑非常小，在纖芯內(nèi)限制了極少數(shù)的激光模式，很容易形成高功率密度，且內(nèi)包層結(jié)構(gòu)能保證大功率半導(dǎo)體泵浦，因而可以提高泵浦效率，實(shí)現(xiàn)高增益。雙包層光纖的特殊結(jié)構(gòu)降低了激光器的工作閾值，提高了泵浦光轉(zhuǎn)換效率。纖芯的幾何尺寸限制了在光纖內(nèi)傳輸?shù)墓獾哪Ｊ�，選擇適合的增益光纖就可以使激光實(shí)現(xiàn)單模運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)保證輸出光束的質(zhì)量。

（2） 由于雙包層光纖具有很高的“表面積/體積”比，散熱效果好，環(huán)境溫度允許在－20～70攝氏度，無(wú)需龐大的水冷系統(tǒng)，高功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也需要風(fēng)冷。冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)化降低了激光器的成本，極大地提高了激光器的穩(wěn)定性和工作壽命，平均無(wú)故障時(shí)間在10000h甚至100000h以上。又由于雙包層光纖具有良好的柔性，雙包層光纖激光器可以設(shè)計(jì)得相當(dāng)小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、易于集成，可以在高沖擊、強(qiáng)振動(dòng)、高溫度、有灰塵等相對(duì)惡劣的環(huán)境中工作，特別適用于對(duì)功率要求較高的特殊環(huán)境。

（3） 雙包層光纖激光器具有良好的光譜特性。通過(guò)改變雙包層光纖纖芯內(nèi)的摻雜物質(zhì)或者摻雜物質(zhì)的組分（如鐿/釹共摻），可以實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)的激光輸出。同時(shí)對(duì)于某單一摻雜物質(zhì)，輸出的光譜特性也受到基質(zhì)材料的影響。

（4） 雙包層光纖激光器本質(zhì)上是一種光纖器件，因此，它能以較高的耦合效率與目前的光纖通信系統(tǒng)中的光纖器件（如光纖耦合器、光纖反射鏡、光纖光柵、光纖放大器、波分復(fù)用器等）連接。將光纖激光器用在現(xiàn)有的通信系統(tǒng)上，可以支持更高的傳輸速率，也是未來(lái)高碼率密集波分復(fù)用系統(tǒng)以及未來(lái)相干通信的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)： 1.趙尚弘，占生寶，石磊；.《高功率光纖激光技術(shù)》，科學(xué)出版社，2009，1~10、152~157；

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