光纤激光维修基础知识之一

本文由东莞全芯光纤激光器维修部门摘自于网络，如有侵权，请联系我们直接删除，做为激光电源维修的基础，在电路板维修培训课堂上进行讲解，以帮助电路板维修学员了解光纤激光的基础知识。

光纤激光的定义：

光纤激光器是二极管泵浦固态激光器的子类别，其利用掺杂的光纤纤芯作为放大介质。它们包含一个光缆线轴，该线轴的芯线已掺杂了元素周期表中镧系元素的各种稀土元素。通常使用和and等元素。选择纤维掺杂元素并将其掺杂到超纯玻璃纤维芯中，以实现所需的激光波长和/或功率水平。继续 ”

快速导航：

光纤激光的定义

光纤激光设计原理

背景资料

光学：斯涅尔定律

光学：折射率

光学：数字光圈

激光：自发发射

激光：受激发射

激光：人口倒置

激光：放大

光纤激光如何工作

用于构建光纤激光器的关键组件

掺杂光纤

双包层纤维

Y（Yb）掺杂剂

泵浦激光二极管

泵浦激光组合器

光纤布拉格光栅

光纤激光波

资源和进一步阅读

定义（续）：

为了使掺杂的光纤充当放大介质，将波长范围为915nm至980nm的多个半导体激光二极管耦合（拼接）到掺杂光纤的线轴中。泵浦激光二极管发出的激光从其基态激发嵌入到掺杂光纤纤芯中的稀土离子，从而产生高激发水平。这种激发最终产生激光。该光在放置在光纤每一端的布拉格光栅之间共振。当光在这些光栅之间共振时，光被放大。其中一个光栅的反射率比另一个低，这使得在腔体（放大介质）中产生的激光可以离开光纤。产生的光束通过高功率光纤传播并从光纤激光器中传播出去。

光纤激光设计原则：

背景信息-光学基础知识：

在详细介绍光纤激光器如何产生和传递光的细节之前，回顾一下光学的几个关键原理以及激光器的一些主要设计基础可能会有所帮助。

斯涅尔定律：因为它是光缆和激光器相互作用的最基本原理之一，所以斯涅尔定律是一个基本概念，需要了解才能了解光纤激光器的功能。该公式定义了光线在穿过两种不同的透明材料之间的边界时如何弯曲或折射。在光纤激光器的背景下，斯涅尔定律在模拟激光源如何进入光纤然后沿光纤传播的过程中起着重要作用。更具体地说，它描述了激光源如何进入并沿相邻的方式缠绕的几根光纤向下传播。如上所述，将掺杂剂添加到构成光纤激光器中光纤芯的超纯玻璃中。在基本配置中，光纤的纤芯将被掺杂，而相邻的玻璃层将不会被掺杂。as等掺杂剂将改变折射率。根据两种不同材料（例如掺杂玻璃和非掺杂玻璃）的折射率，光将以特定角度弯曲。这些角度可以通过应用斯涅尔定律确定。这些角度是相对于垂直于边界的法线测量的。该视频很好地概述了斯涅尔定律，因为它适用于光缆：这些角度是相对于垂直于边界的法线测量的。该视频很好地概述了斯涅尔定律，因为它适用于光缆：这些角度是相对于垂直于边界的法线测量的。该视频很好地概述了斯涅尔定律，因为它适用于光缆

折射率：纤维的折射率是一个无量纲的单位，用于表示激光束进入材料时其弯曲路径的弯曲程度。光纤激光器中使用的光纤的纤芯和包层由超纯玻璃制成。光纤的芯被设计和制造为具有比包层更高的折射率。光纤激光器制造商将掺杂剂添加到超纯玻璃纤芯中，以改变折射率。沿着光纤长度以一定间隔故意改变折射率，使光纤以类似于反射镜的方式反射通过光纤传播的激光束。通过以一定间隔改变折射率，可以控制特定波长的反射量。

数值孔径： 数值孔径（NA）的定义在光纤耦合激光应用和其他光学领域之间的使用略有不同。显微镜和摄影等应用对NA的定义略有不同。在光纤激光器中，NA是一个无单位的数字，用于量化激光束穿过光纤时可以具有的角度（入射到光纤）。它是入射光线相对于光纤轴的最大角度的正弦值。通常使用纤芯和包层的折射率来计算NA。它与在光纤激光器中耦合到光纤中的光纤耦合激光二极管泵浦源相关。这很重要，因为它定义了光纤聚集光的能力。它还提供了一种方法来定义将泵浦源激光器耦合到光纤中的难易程度。了解NA值的一种基本方法是了解具有高数值孔径的光纤将更有效地引导光束并支持多种模式。数值孔径的详细定义和数学模型可以在固态激光器手册»。该资源写得很好，比大多数教科书更容易理解。