【正文】 距離以及后腔鏡角度的方法，獲得了 50nm的調諧輸出 ； ● 南開大學采用國產圓形內包層摻 Yb3+雙包層光纖為增益光纖分別用 Littrow、 Littman和雙光柵三種外腔結構實現了寬帶調諧輸出。 光纖激光器的結構 —— 可調諧 摻 Yb光纖激光器 （一）調 Q光纖激光器基本結構及特點 聲 光 調 Q Q開關 電 光 調 Q 機械轉鏡調 Q 可飽和吸收體調 Q 光纖馬赫 曾特爾干涉儀 Q開關 光纖邁克爾遜干涉儀 基于光纖中的 SBS調 Q 光纖激光器的結構 —— 調 Q光纖激光器 調 Q光纖激光器 這是通過改變激光共振腔 Q值，提高激光器輸出功率和壓縮激光脈沖寬度的技術。 共振腔的 Q值（也稱腔的品質因子）是描述激光器共振腔損耗大小的量。光學損耗低的腔，其 Q值高。 Q值定義： Q＝２ πν腔內存儲的能量／每秒損失的能量 當泵浦源向激光器工作物質輸入的能量（功率）達到振蕩閾值時，激光器便產生激光振蕩。如果泵浦源繼續(xù)泵浦，維持激光器在閾值以上，它就連續(xù)輸出激光。激光振蕩閾值與共振腔的光學損耗（Ｑ值）有關。如果激光器的工作物質在受泵浦的期間，讓共振腔的Ｑ值保持很低，則激光器因振蕩閾值很高而不能發(fā)生激光振蕩，大 量的泵浦能量繼續(xù)存在工作物質內。當工作物質已“吸飽”能量時，突然升高Ｑ值，相應地，激光振蕩閾值也突然降低，在閾值之上那部分儲存能量便在短時間內發(fā) 射出來，形成功率很高的激光脈沖。用這個方法得到的能量雖然比自由振蕩時得到的激光能量低一個數量級，但是，自由振蕩激光器輸出的脈沖寬度是毫秒級，而采 用Ｑ開關后得到的激光脈沖寬度是幾十納秒量級。使激光器輸出功率增加 104倍達到 105~106KW。 AOMR= 1 0 0 %Yb DC f i b e rP u m p S y s t e r mCo u p l e rOu t p u tA. 非光纖型：聲光（ AOM）調 Q 特點：開關時間較快，消光比大，脈沖寬度一般十幾到幾 十 ns，但插入損耗大，穩(wěn)定性較差。 光纖激光器的結構 —— 調 Q光纖激光器 ：電光（ EOM）調 Q 特點：開關時間快（幾 ns），消光比大（ 95％），但插 入損 耗大，穩(wěn)定性較差，需要幾千伏的高壓，產生 的電子干擾大。 980nm抽運 隔離器輸入耦合器摻鉺光纖透鏡偏振器電光調制器75%輸出鏡 光纖激光器的結構 —— 調 Q光纖激光器 ：可飽和吸收體被動調 Q 特點：在 ，開關速度慢，插入損耗大 S ES AMdi c hr oi cf i l t e rf =4. 5m m f =18 m mdi c hr oi cm i r r orL M A f i be r ( 60 c m )pu m p( =2W a t 9 80 nm )ou t pu t 光纖激光器的結構 —— 調 Q光纖激光器 B. 光纖型 Q開關：光纖邁克爾遜干涉儀調 Q 特點：開關速度較慢，能產生 ms量級脈沖，要求兩臂光纖 光柵完全相同，這樣的兩個光纖光柵比較難制作， 消光比不高 12 光纖激光器的結構 —— 調 Q光纖激光器 Q開關：光纖馬赫－曾特干涉儀調 Q 特點：全光纖型主動調 Q，可產生 ms脈沖，低插入損耗 ， 但開關時間較慢 ED F980 / 155 0nm WD M980 nm L DR efP Z ToutputI sol at or3dB 3dB3dB F B GP Z T C ontr ol l er 光纖激光器的結構 —— 調 Q光纖激光器 鎖模光纖激光器可作為高速通信系統(tǒng)的光源 ，有著光明的前途 。 高速光纖通信要求超短脈沖光源的脈寬為 ps，重復頻率 1GHz－ 100GHz， 同時輸出波長可調諧 ，因此研究工作集中在：高重復速率諧波鎖模技術；多波長和可調諧鎖模光纖激光器；鎖模光纖激光穩(wěn)頻技術；輸出脈沖窄化和超連續(xù)譜光纖激光器 。 光纖激光器的結構 —— 鎖模光纖激光器 鎖模光纖激光器 所謂鎖模就是相位鎖定，光纖激光器同時運轉在位于增益帶寬內的大量縱模上，當各縱模相位同步，任意相鄰縱模相位差恒定為一常數值時，就實現了鎖模。 如圖所示，腔長為 L的普通光纖激光器在未經鎖模時，同時運轉在位于增益帶寬范圍內超過閩值的大量縱模上，各個縱模的等頻率間隔為 : 日本 NTT采用有理數諧波鎖模技術 ， 重復頻率達到200GHz， 采用色散漸減 Er光纖放大器進行絕熱孤子壓縮可使脈寬小于 100fs， 他們還利用重復頻率、 脈寬 ， 經放大后泵浦 3km單模色散位移光纖 ， 獲得了寬 200nm，強度平坦的超連續(xù)光譜 。 調諧范圍達 。 南開大學在鎖模光纖激光器方面作了諸多的研究工作： 光纖激光器的結構 —— 鎖模光纖激光器 基于 Bragg光纖光柵調諧的鎖模光纖激光器 實驗結果 : 波長： , 脈寬： 50ps 調諧范圍： ～ 光纖激光器的結構 —— 鎖模光纖激光器 基于有理數諧波的鎖模光纖激光器 實驗結果：波長： , 脈寬： 光纖激光器的結構 —— 鎖模光纖激光器 基于啁啾光柵色散的鎖模光纖激光器 實驗結果： 波長： , 脈寬： 60ps, 啁啾度： 光纖激光器的結構 —— 鎖模光纖激光器 實驗結果： 波長： ， ； 脈寬： RF driver 光纖激光器的結構 —— 鎖模光纖激光器 雙波長主動鎖模光纖激光器 問題與思考題？ 簡述什么是激光器構成的三要素，光纖激光器滿足三要素條件。 不采用實際的腔鏡，如何設計光纖激光器的FP腔，給出設計方案并說明工作原理。 如何設計一種環(huán)形腔光纖激光器，給出設計方案同說明工作原理。 如何設計一種環(huán)形腔光纖激光器，給出設計方案同說明工作原理。 問題與思考題？ 畫出典型的雙包層光纖的結構，并簡述其特點。 什么是激光器的調 Q技術，設計一種光纖調 Q激光器，畫出其結構，并簡述其工作原理。 什么是激光器的鎖模技術，設計一種光纖鎖模激光器，畫出其結構，并說明工作原理。