什么是光纤放大?

发布时间:2023-04-25 08:00:00 阅读数: 88

与所有激光器一样,光纤激光器使用受激发射原理。 大多数光纤激光器由光纤耦合元件串联而成。

与各种成分相关的光纤称为“无源光纤”。 无源光纤没有放大特性。 位于放大介质核心的光纤称为“有源光纤”。 有源光纤掺杂有稀土元素(如铒、镱或铥),它们通过将半导体激光管泵浦功率转换为激光功率来进行受激发射。

镱 (Yb 3+ ) 或铒(Er 3+ ) 所需的泵浦波长通常为 915 或 976 nm,而 Er 3+的发射波长约为 1.5 µm,而 Yb 3+的发射波长在 1030-1100 nm 之间。

Fiber lasers energy levels

图 1:有源光纤介质的能量水平和相关的吸收/发射光谱(仅 Yb3+ 右图)——吸收和发射的综合效应在 1030 和 1100nm 之间为 Yb3+ 产生有利的发射区域,具体取决于离子数量反转比。

两类有源光纤可选:

  • 当所需的半导体激光管泵浦功率与单模光纤耦合半导体激光管兼容时,可使用单包层/单模光纤(通常为<1 W)
  • 当半导体激光管泵浦功率高于 1 W 时,使用双包层光纤

Fiber laser multiclad fiber

图 2:单模或多模半导体激光管泵浦单包层或双包层有源光纤的原理

四家享有盛誉的有源光纤制造商包括:

  • iX-Blue :法国供应商
  • Nufern :美国(CT)供应商
  • Coractive : 加拿大供应商
  • NKT :丹麦供应商 [for very special PCFs – Photonics Crystal Fibers]

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