未來(lái)光纖激光器的發(fā)展趨勢(shì)
光纖激光器本身性能的提高：如何提高輸出功率和轉(zhuǎn)換效率，優(yōu)化光束質(zhì)量，縮短增益光纖長(zhǎng)度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性并使其更加小巧緊湊是未來(lái)光纖激光器領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。
新型光纖激光器的研制：在時(shí)域方面，具有更小占空比的超短脈沖鎖模光纖激光器一直是激光領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，高功率飛秒量級(jí)脈沖光纖激光器一直是人們長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。在頻域方面，寬帶輸出并可調(diào)諧的光纖激光器將成為研究熱點(diǎn) 。
光纖激光器的研究從上個(gè)世紀(jì)80年代末就已經(jīng)開(kāi)始，由于其能夠產(chǎn)生超短脈沖，有著十分廣闊的應(yīng)用前景，所以世界各國(guó)對(duì)光纖激光器研究表現(xiàn)出了極大的熱情。與其他類(lèi)型激光器相比，光纖激光器具有可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，轉(zhuǎn)換效率高等突出優(yōu)點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域的研究開(kāi)展的也比較早，不論是理論上還是實(shí)驗(yàn)上，都取得了不少研究成果。不過(guò)，與國(guó)外相比，還存在較大的差距。特別是針對(duì)高性能光纖激光器的研究相對(duì)較少，實(shí)用化方面所做的工作也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，效果也不是很理想。因此，很有必要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)被動(dòng)鎖模光纖激光器的研究。
尤其是近幾年來(lái)，隨著光纖設(shè)計(jì)和制作上取得的進(jìn)展，光纖激光器的輸出不斷增大，單個(gè)光纖器件的CW輸出功率已從百瓦級(jí)上升到千瓦級(jí)。同時(shí)，具有大包層直徑和大數(shù)值孔徑的高品質(zhì)光纖在制作技術(shù)上的改善，使它很容易實(shí)現(xiàn)與二級(jí)管泵浦功率的有效藕合。
光纖激光器最顯著的優(yōu)勢(shì)是具有極高的泵浦效率。一般情況下泵浦轉(zhuǎn)換效率為70%-75 %，比工業(yè)用二級(jí)管泵浦的固體激光器(DPSSL)高得多。如此高的轉(zhuǎn)換效率降低了激光器系統(tǒng)制冷和功率需要，能夠比傳統(tǒng)固體激光器的結(jié)構(gòu)更為緊湊，加之全光纖結(jié)構(gòu)可提供非常堅(jiān)固和高可靠的封裝設(shè)計(jì)。而且，光纖激光器可顯著增強(qiáng)輸出的光束質(zhì)量。
另一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)在于:光纖激光器技術(shù)可大大延長(zhǎng)器件壽命(與目前的DPSSL相比)，該優(yōu)勢(shì)已使近幾年關(guān)注光纖激光器的工業(yè)激光器公司不斷增大投人，因?yàn)閺膽?yīng)用層面上講長(zhǎng)期可靠性工作非常重要。光纖激光器還具有其他優(yōu)勢(shì):由于光纖激光器的激光介質(zhì)本身就是導(dǎo)波介質(zhì)，禍合效率高;光纖激光器可方便地與目前的光纖傳輸系統(tǒng)高效連接;纖芯可做得很細(xì)，能實(shí)現(xiàn)高功率密度;光纖的散熱性能好，因此光纖激光器具有很高的轉(zhuǎn)換效率以及很低的閡值;光纖激光器的輸出波長(zhǎng)涵蓋范圍極廣，可滿(mǎn)足各方面的應(yīng)用需求，在工商業(yè)、通信、軍事、醫(yī)學(xué)等方面都有很好的應(yīng)用前景。
