如題!


先從增益光纖的特性出發,如下圖所示,YDF(摻鐿光纖)吸收譜從900nm到1000nm範圍,其中在915nm和976nm有兩個較強的吸收峯,因此摻鐿光纖激光器一般泵浦光是915nm或976nm,976nm的吸收截面是915的3倍(對於普通摻鐿光纖來說,如果是摻磷酸鹽的,則有6~9倍),原則上吸收效率更高。但是976nm處的吸收峯很窄,大概1nm左右,因此作為泵浦的976nm半導體激光二極體需要在外部鎖波長(之前還需要控溫,現在VBG鎖波長技術提升後已經不需要了),因此成本相較915nm泵浦要高很多,而且由於976nm的吸收截面比發射截面高太多,因此使用976nm泵浦會出現pump bleach effect,使得實際吸收並沒有那麼高。。扯遠了。。。

從譜上我們可以看到,YDF的發射譜從1um至1.8um,最大發射譜位於1030附近,而YDF的吸收譜和發射譜在1um的短波長(例如1030附近)是重疊的,因此當YDF的吸收太高時,會對短波長方向的光產生重吸收

下面講下連續,普通脈衝和超快光纖激光器在波長上面為什麼不同

連續光纖激光器,通常使用915nm泵浦,一般增益光纖的吸收在14dB以上,實際使用中往往更高(20dB都有可能),因此對於短波長的吸收很強,此時等效增益會移至長波長至1070到1080,此時激光器諧振腔的設計應把中心波長放到1070-1080之間,獲得最大增益。

普通脈衝(調Q,MOPA)激光器,一般使用915nm泵浦,增益吸收在12dB以上,此時增益較高的地方原則上在1030nm(例如在做1064nm放大時,採用976nm泵浦加短光纖會導致增益過大使得1030nm波長自激),但綜合現階段器件成本,而且在做高功率脈衝放大時,增益吸收往往要大於12dB,此時短波長的重吸收也很顯著,因此脈衝光纖激光器多選在1064nm。

對於超快光纖激光器,在放大時最主要的是要降低脈衝的非線性積累和拉曼閾值,因此光纖要儘可能的短,一般採用976nm加短光纖,此時脈衝的中心波長要選在最大增益處,因此超快光纖激光器波長常見於1030nm。


脈衝的就不熟悉了,只說cw的

之前我提過一個類似的問題。我比較認同這個答案:

1064(或者更短波長)的摻Yb光纖激光,最大能去到多少功率? - 薛定諤的機器貓的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/280557187/answer/414598902

我覺得1080nm 可以減少重吸收(reabsorption)和減少Yb增益對拉曼的放大


光纖激光器的波段很廣,激光震蕩原理也非常多,並不只有這兩個波段,比如對於光通信領域,最常用的1550nm波段。

不同波段的激光輸出,與工作物質息息相關,比如用光泵浦的話,一般輸出頻率是小於泵浦光頻率的,因為能量是守恆的。當然如果有非線性效應的話例外,比如對於微環諧振腔,可以對於單頻連續光的頻率成分往長波和短波方向拓展。

另外脈衝激光器一般有一定的帶寬,所以題主形容脈衝光的時候,最好加上"波段"兩個字。一般來講單一頻率是無法形成有效的脈衝輸出的,因為脈衝的實現在公式來講需要相位關係穩定的多個頻率的正弦函數疊加纔能有脈衝的效果。也有將連續光通過光開關截斷形成脈衝光的,但這樣仍然會引入其他頻率


並不是啊,很大一部分光纖激光器波長在1064-1070nm。我見過的fs脈衝激光大多是在1550,摻Er的。看應用了,我所在的領域fs大多用於frequency comb。取決於增益介質。


沒有這個說法吧 1064和1080都是光纖激光器的常用波段


1064是nd yag的波長,固體脈衝的,和yb沒關係。。


首先要明白市面上最常見的Yb摻雜光纖的發射峯是1080nm,所以用光纖激光器產生1089nm激光效率最高最簡單,然後光纖激光器的光纖抗高峯值功率的能力不行,所以一般都是輸出連續光。然後對於脈衝1064nm激光一般是固體激光產生,增益介質一般為Nd:YAG,調q很容易產生脈衝1064nm。但是其實還有很多1064nm無論是連續的還是脈衝的也會用yb的光纖激光器產生,有可能只是你當前接觸的方向只會用到某些激光,所以纔有這種觀念。


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