光子晶体光纤激光器的关键技术

1特种光纤技术

全光纤激光器需要使用双包层有源光纤、双包层光敏光纤、传能光纤等多种特种光纤。随着输出功率的不断提高,对特种光纤的技术要求也越来越高。因此,特种光纤的发展将在光纤激光器的发展中发挥重要作用。以光子晶体光纤为代表的新一代特种光纤将逐步应用于光纤激光器的发展。特种光纤的发展将使有源光纤获得更高的增益,承受更高的功率密度,更有效地吸收泵浦光。它将使光栅更容易制作,光栅更稳定,光栅在光纤激光器中得到更广泛的应用。它将使传能光纤能够传输更高的功率,将高功率激光传输更远的距离,不断扩大可以传输的波长范围;它将使泵浦耦合更容易实现,承受更高的泵浦功率,降低损耗等。

2包层泵浦耦合技术

全光纤激光器的包层泵浦耦合技术对决定光纤激光器的性能和水平起着不可估量的作用。高功率全光纤激光器中使用的光纤泵浦耦合器件和光纤功率合成器件都是在高功率条件下使用,它们的耦合效率必须高,损耗必须小,功率必须大,输入光路的数量需要尽可能多。在如此多的限制条件下,制造高质量的泵耦合装置和功率合成装置是非常困难的。然而,有各种方法来实现它们,这是一项具有挑战性的技术。从高功率全光纤激光器的发展趋势来看,也要求泵浦耦合器件在将泵浦光耦合到内包层的同时,尽量不影响和损伤双包层光纤的纤芯,因为只有这样才能在不影响信号激光产生和传输的情况下实现级联泵浦,实现超大功率输出。本文认为泵浦耦合器件的发展方向是发展对纤芯影响最小的泵浦耦合技术。对于光纤功率合成设备,目标是不断提高合成的光功率。