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光子晶体光纤激光器的研究进展-资讯
日期:2012年01月08日 访问: 编辑:佚名 来源:www4288com新萄京赌场

  目前,世界上报道最多、应用最广的是在光纤纤芯中掺杂三价Yb 、Nd和Er3种PCF激光器。2000年,英国的Wadsworth等人用掺Ti的蓝宝石激光器泵浦一段81cm长的掺三价YbPCF激光器,观察到了1040nm的激光输出,它标志着世界上第一台PCF激光器的诞生。
  光子晶体光纤又称多孔光纤(Holey Fiber,HF)或微结构光纤(Micro-structured Fiber,MSF),这种光纤有一个纤芯,围绕纤芯的是周期排列的微小空气孔(或是两种不同折射率材料)构成的包层,通过这些空气孔的作用约束光在纤芯中传输。

  这种特殊的结构使得该种光纤有许多奇异的光学性质,例如无限单模传输、高非线性、奇异的色散特性、很高的偏振特性。因此,它表现出传统的光纤无可比拟的优越性,引起了激光器研究人员的极大关注。

  2005年,法国Bordeaux大学的J.Limpert和德国的Jena Friedrich Schiller大学物理系研究所的H.Zellmer及丹麦的Crystal Fiber企业的J.Broeng等人共同报导了一种新颖的高功率棒状光子晶体光纤激光器,棒长48cm,输入功率165W,输出功率120W(波长为1.035μm),单横模输出,相当于260W/m,倾斜效率为74%, 同时有效地减少了非线性,这预示着实现超大功率光子晶体光纤激光器和放大器的可能性。后来,他们又报导了实现1.53kW 输出的光子晶体光纤激光器,其材料的损伤阈值可达到9KW以上。

  光子晶体光纤激光器出现不久就显示出巨大的优越性,但是到目前为止,所用的纤芯材料全部采用CVD法(Chemical Vapor Depositon),溶胶-凝胶(sol-ge1)或是DND法(Direct Nanoparticle Deposition)制备。随着对光纤激光器指标要求的提高,这些方法已表现出许多局限性,严重阻碍了超大功率激光器的发展。受制备工艺的限制,利用上述方法很难制备出高稀土掺杂浓度,大纤芯面积的多芯结构,因而很难实现多光纤的相干合成输出。所以,急需探索出新的制造光子晶体光纤纤芯的方法,这是克服上述局限性的唯一途径。

 

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