高功率侧面分布式泵浦双包层光纤放大器的研究与实现

"侧面分布式泵浦双包层脉冲光纤放大器" 光纤放大器是现代光通信和光学系统中的核心组件，尤其是高功率光纤放大器，它们在多种领域扮演着重要角色，包括光纤通信、精密加工、医疗和军事应用。本文重点讨论了一种采用侧面分布式泵浦的双包层脉冲光纤放大器的设计与实现，该技术能够解决传统端面泵浦存在的问题，提升设备的稳定性和安全性。 侧面泵浦技术相较于端面泵浦具有显著优势。端面泵浦虽然简单易行，但其耦合效率较低，且易受后向散射和端面反射的影响，可能导致泵浦光源损坏。而侧面泵浦可以实现多点、分布式泵浦，有效提高输出功率，同时减少了后向传输光对泵浦源的负面影响。为实现这一目标，研究团队利用熔融拉锥技术制造了高耦合效率和高隔离度的侧面泵浦耦合器。 熔融拉锥技术是一种常见的光纤耦合器制造方法，通过熔化和重塑两根光纤的末端，形成一个连续的光纤结构，实现光的高效耦合。在本文的研究中，这种耦合器采用了与掺镱双包层光纤相匹配的无源双包层光纤，确保了良好的光匹配和能量传输。 双包层光纤的设计是为了优化泵浦效率和增益。其内包层富含掺杂剂（如镱），用于吸收泵浦光并激发粒子，而外包层则用于限制增益介质的模式，从而实现高功率放大。结合主振荡功率放大（MOPA）技术，这种光纤放大器可以实现高重复频率、高功率的脉冲输出，例如文中提到的平均输出功率2.12W，脉冲宽度20ns，重复频率50KHz。 MOPA技术是光纤激光器的一种重要结构，它由种子激光器（主振荡器）和功率放大器组成。种子激光器产生稳定的低功率激光，随后通过功率放大器进行放大。这种方式可以保证输出激光的高质量，同时增加输出功率，适用于高功率脉冲应用。 侧面分布式泵浦双包层脉冲光纤放大器通过创新的耦合器设计和MOPA技术，实现了高功率、高重复频率的脉冲输出，这对于需要高亮度、小型化和稳定性的应用具有重要意义。随着光纤技术的不断发展，此类放大器在科研和工业领域的应用前景将更加广阔。