2微米波段高功率窄线宽全光纤掺铥激光器

"高功率窄线宽全光纤结构掺铥连续光纤激光器的研究与应用" 文章主要探讨了一种基于全光纤结构的高功率、窄线宽2 μm波段掺铥(Tm)连续光纤激光器的设计与实现。这种激光器采用了主振荡功率放大(MOPA)架构，旨在提供稳定的2微米波长激光输出，适用于多种应用领域，如光谱学、遥感、医学和工业加工等。 在MOPA系统中，首先，790纳米的多模半导体激光器被用作抽运源，抽运双包层单模掺铥光纤。这种光纤设计有助于提高光能转换效率，同时限制激光的线宽，从而产生中心波长为1963纳米的窄线宽连续激光输出。实验结果显示，激光器的最大输出功率可以达到20毫瓦(mW)，显示出良好的稳定性和线宽控制。 进一步，通过两级掺铥光纤放大器对低功率连续激光进行放大，平均输出功率提升至22瓦(W)，斜率效率约为44%。这意味着大部分输入能量有效地转化为激光输出，表明系统的高效能。激光的3dB光谱线宽仅为0.24纳米，这一窄线宽特性对于需要高分辨率光谱分析的应用至关重要。 全光纤结构的采用是该激光器的一大亮点，它简化了系统设计，降低了光学组件间的耦合损耗，并提供了优良的机械稳定性。此外，全光纤设计还便于激光器的集成，使其能够在严苛环境下工作，如高温或振动环境。 该研究展示了掺铥连续光纤激光器在高功率、窄线宽输出方面的潜力，为2 μm波段的光学应用提供了新的解决方案。随着技术的进一步发展，这种激光器有望在科学研究和工业生产中发挥更大的作用，特别是在需要高精度光谱分析、远程探测以及精密加工等领域。