光纖激光器的發(fā)展歷程
早在1961年，美國(guó)光學(xué)公司（American Optical Corporation）的Snitzer等就提出了光纖激光器的構(gòu)想，但由于受當(dāng)時(shí)條件的限制，研究進(jìn)展非常緩慢。進(jìn)入20世紀(jì)80年代中期，Townsend等發(fā)明了溶液摻雜技術(shù)（Solution doping technique）。此后，Poole等用改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積法（MCVD）研制成低損耗的摻鉺光纖，一些實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始從摻鉺光纖中得到了波長(zhǎng)1.5um、高達(dá)30dB的光放大增益，引起了人們的高度重視。到80年代中后期，基于半導(dǎo)體激光器泵浦的摻鉺光纖激光器和低損耗的石英單模光纖制造技術(shù)，為光纖通信的迅猛發(fā)展奠定了強(qiáng)有力的技術(shù)基礎(chǔ)。正是由于摻鉺光纖放大器為光纖通信所帶來(lái)誘人前景的驅(qū)動(dòng)，引發(fā)了80年代中后期稀土摻雜光纖激光器的研究熱潮。
隨后Hanna等紛紛報(bào)道摻鉺、釹、鐿、銩及鉺/鐿共摻等光纖激光器。但當(dāng)時(shí)采用的稀土摻雜光纖為單包層光纖，泵浦光必須直接耦合到直徑僅僅幾微米的單模纖芯中，這對(duì)泵浦源的激光模式提出了較高的要求，導(dǎo)致泵浦源昂貴且耦合效率低。因此，傳統(tǒng)的稀土摻雜光纖激光器只能作為一種低功率的光子器件。
與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器不同，光纖激光器以摻雜稀土元素的光纖作為工作介質(zhì)，采用反饋器件構(gòu)成諧振腔，在泵浦光的激勵(lì)下，光纖內(nèi)摻雜介質(zhì)產(chǎn)生受激發(fā)射，進(jìn)而形成激光振蕩輸出激光。但常規(guī)的光纖激光器因需要將泵浦光耦合進(jìn)入直徑低于10um的單模纖芯，因而耦合效率低，限制了光纖激光器的輸出功率。但是在大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域需要超過(guò)瓦量級(jí)的輸出功率，再加上光纖制作技術(shù)、泵浦光源以及光學(xué)技術(shù)的限制，光纖激光器的發(fā)展一直比較緩慢。
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