摘要：搭建了一臺(tái)全光纖結(jié)構(gòu)的光纖激光器。采用雙端泵浦結(jié)構(gòu)，共有26個(gè)泵浦輸入端。在使用其中的24個(gè)泵浦輸入端，泵浦功率為1477W時(shí)，獲得了1008W高功率輸出，光光轉(zhuǎn)換效率為68%。輸出激光的中心波長(zhǎng)為1082nm，半波全寬為3nm。目前激光器輸出功率受限于泵浦功率，增加泵浦源的數(shù)目有望進(jìn)一步提高輸出功率。
關(guān)鍵詞：光纖激光器；全光纖；單模；激光二極管

光纖激光器是以稀土摻雜光纖作為激光介質(zhì)的一種激光器。隨著大模場(chǎng)雙包層摻雜光纖制造工藝的發(fā)展和高亮度半導(dǎo)體二極管泵浦技術(shù)的發(fā)展，單臺(tái)光纖激光器的輸出功率不斷快速提升。與其它種類(lèi)的激光器及常規(guī)固體激光器相比，光纖激光器具有轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好、熱管理方便、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，能夠獲得高功率和高光束質(zhì)量的激光輸出。在國(guó)外，IPG公司已于2009年研制出10kW級(jí)單模光纖激光器，而國(guó)內(nèi)光纖激光器的研制起步相對(duì)較晚，目前仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，還未形成成熟產(chǎn)品。

圖1 光纖激光器原理圖

國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院新體系結(jié)構(gòu)固態(tài)激光實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)全光纖結(jié)構(gòu)的光纖激光器kw級(jí)高功率輸出。系統(tǒng)由泵浦合束器、雙包層摻雜光纖和光纖光柵組成。采用雙端泵浦結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)共計(jì)36個(gè)泵浦輸入端。激光器原理如圖1所示，采用24只60w激光二極管(尾纖直徑105μm，中心波長(zhǎng)975nm，數(shù)值孔徑0.22)對(duì)摻雜光纖(20/400摻鐿光纖)進(jìn)行泵浦。在24只激光二極管全部開(kāi)啟，泵浦功率為1477W時(shí)，獲得了1008W高功率輸出，光光轉(zhuǎn)換效率為68% 。輸出激光的中心波長(zhǎng)為1082nm，半波全寬為3nm。圖2(a)為輸出激光功率與泵浦功率的關(guān)系曲線(xiàn)，圖2(b)為輸出激光的光譜圖。

圖2 光纖激光器的功率和光譜

激光輸出功率與泵浦功率有較好的線(xiàn)性關(guān)系，激光器單次連續(xù)出光時(shí)間大于10min，功率穩(wěn)定性在1%以?xún)?nèi)。目前激光器輸出功率受限于泵浦功率，增加泵浦源的數(shù)目有望進(jìn)一步提高輸出功率。