光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器。
光纖激光器利用受激輻射的過程,在光纖內部產生一束高度聚焦、相干性強的激光束。泵浦光首先經過耦合系統耦合進入摻雜稀土離子的增益光纖;然后,摻雜纖芯中的稀土離子吸收泵浦光子能量發生能級躍遷,當實現“粒子數反轉”后,高能態的粒子經弛豫后會從激發態以輻射形式躍遷回到基態,同時將能量以光子形式釋放;最后,當滿足一定的腔鏡反饋與模式選擇條件時,會形成穩定的能量振蕩,并通過反射鏡以激光形式輸出。
特點:
光束質量好:光纖的波導結構使其易獲得單橫模輸出,受外界因素影響小,能實現高亮度激光輸出。
高效率:通過選擇與摻雜稀土元素吸收特性相匹配的半導體激光器作為泵浦源,可實現高光-光轉化效率,商業化光纖激光器總體電光效率高達 25%。
散熱特性好:采用細長的摻雜稀土元素光纖作為增益介質,表面積和體積比大,約為固體塊狀激光器的 1000 倍,中低功率無需特殊冷卻,高功率采用水冷散熱,可避免熱效應引起的光束質量和效率下降。
結構緊湊,可靠性高:采用細小柔軟的光纖作為增益介質,泵浦源為體積小、易模塊化的半導體激光器,結合光纖化器件可實現全光纖化,對環境擾動免疫能力高,穩定性強,維護時間和費用低。