第四讲光纤激光器和光放大器
2020/5/1
第一章 光纤激光器
光纤激光器的类型
(1)稀土类掺杂光纤激光器。(2)光纤非线性效 应激光器。(3)单晶光纤激光器。(4)塑科光 纤激光器。(5)光纤孤子激光器。
掺镱双包层光纤激光器:
吸收峰:975nm,915nm。 发射谱段:975~l200nm
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图1-4掺Yb石英光纤的吸收和发射截面
边泵浦结构
a.通过在光纤的边表面开一个V型槽来完成。 其缺点是需精密控制V型槽和调整架复杂,不 宜泵浦多根光纤,与端泵浦类似。
B.圆盘式光纤激光器边泵浦结构。可利用高 功率泵浦源,得到高功率激光输出。2019年 日本某大学报道利用盘式光纤激光器,输出 功率达到KW量级。
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光纤激光器的边泵浦结构
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绪论
. 光纤激光器的特点:
效率高,阈值低,窄线宽、可调谐、紧凑小 巧和高性能的价格比。
•宽带放大器主要有三种:
•稀土掺杂光纤放大器:掺镨光纤放大器
(PDFA, 1300nm)、掺铥光纤放大器(TDFA, S 带)、掺铒光纤放大器(EDFA,C+L带)
•半导体激光放大器(SOA) •光纤喇曼放大器(FRA)
新型掺铒光纤放大器: 1.铒镱共掺光纤放大器,2.掺铒包层光纤放大器 3.掺铒光子晶体光纤放大器 碲化物EDFA: ★掺镨光纤放大器(PDFA) ★掺铥光纤放大器(TDFA)
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2.2 光纤喇曼放大器 1. 光纤喇曼放大器的特点: (1)其增益波长由抽运光波长决定,理论上可得到任意波
长的信号放大。 其增益介质为传输介质本身,光纤 喇曼放大器对光信号进行在线放大。
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结构及泵浦技术
图双包层光纤结构示意图
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美国IPG Photonics公司、德国Jena大学的 应用物理所和英国Southampton的ORC研 制的单根双包层光纤激光器,连续输出功率 分别达到135W、150W、1000W、 4000W, 20000W
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第二章 光放大器
1. 掺铒光纤放大器(EDFA)(1)掺铒光纤放大器的结 构
由掺铒光纤、泵浦源和合波器组成。
EDF
ISO1
WDM
ISO2
信号光
泵浦光
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光纤放大器的要求:
高增益系数、泵浦效率、饱和输出功率;宽且平坦的 增益谱;动态增益要均衡;有低的噪声和高的温度稳定性。 对泵浦源的要求:高的泵浦功率和效率、长寿命、无激发 态吸收。
(2) 噪声指数低。光纤喇曼放大器的总成本较低。
2. 光纤喇曼放大器的分类: 分立式喇曼放大器和分布式喇曼放大器。
3. 光纤喇曼放大器的结构
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Fiber
Pump in ISO WDM
WDM
Signal out
Signal in
2.3半导体光放大器(SOA) 半导体光放大器的结构:
★ 法布里-珀罗半导体激光放大器(FP-SLA) ★行波半导体激光放大器(TW-SLA)