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光纤激光器本身性能的提高:如何提高输出功率和转换效率,优化光束质量,缩短增益光纤长度,提高系统稳定性并使其更加小巧紧凑是未来光纤激光器领域研究的重点。

新型光纤激光器的研制:在时域方面,具有更小占空比的超短脉冲锁模光纤激光器一直是激光领域研究的热点,高功率飞秒量级脉冲光纤激光器一直是人们长期追求的目标。在频域方面,宽带输出并可调谐的光纤激光器将成为研究热点 。

光纤激光器的研究从上个世纪80年代末就已经开始,由于其能够产生超短脉冲,有着十分广阔的应用前景,所以世界各国对光纤激光器研究表现出了极大的热情。与其他类型激光器相比,光纤激光器具有可靠性高、结构简单、价格低廉,转换效率高等突出优点。

国内在这一领域的研究开展的也比较早,不论是理论上还是实验上,都取得了不少研究成果。不过,与国外相比,还存在较大的差距。特别是针对高性能光纤激光器的研究相对较少,实用化方面所做的工作也远远不够,效果也不是很理想。因此,很有必要进一步加强对被动锁模光纤激光器的研究。

1963年,Snitzer首次报道了掺Nd,十的光纤激光器,至此掀开了研究光纤激光器的热潮。尤其是近几年来,随着光纤设计和制作上取得的进展,光纤激光器的输出不断增大,单个光纤器件的CW输出功率已从百瓦级上升到千瓦级。同时,具有大包层直径和大数值孔径的高品质光纤在制作技术上的改善,使它很容易实现与二级管泵浦功率的有效藕合。

光纤激光器最显著的优势是具有极高的泵浦效率。一般情况下泵浦转换效率为70%-75 %,比工业用二级管泵浦的固体激光器(DPSSL)高得多。如此高的转换效率降低了激光器系统制冷和功率需要,能够比传统固体激光器的结构更为紧凑,加之全光纤结构可提供非常坚固和高可靠的封装设计。而且,光纤激光器可显著增强输出的光束质量。

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