熔锥型高功率光纤器件的热处理技术研究文献综述

 2022-11-28 16:49:09

文 献 综 述

摘要：主要研究了高功率光纤合束器锥区热效应以及抑制的方案。对于高功率器件而言，一般发热比较明显，如果处理不当，往往会导致能量的大量损耗，甚至会造成损伤器件等严重后果。本次在对国内外熔锥型器件热效应产热机理以及数值模拟的研究成果进行了总结的基础上，重点分析了高功率光纤激光器的特点，熔锥型器件锥区的产热原因，以及相应的缓解热效应的方法。研究结果对高功率光纤激光器的改进与提升具有重要意义。最后，针对目前高功率光纤激光器存在的问题，以及相关技术的发展提出了几点建议。

关键词： 高功率光纤激光器、光纤损耗、数值传热、石英脱羟基技术

1 高功率光纤激光器

与传统激光器相比，高功率光纤激光器具有光束质量以及传递特性好、工作寿命长、可靠性强、体积小等诸多优点，在生活中各领域得到广泛应用。光纤功率合束器则是实现高功率光纤激光的核心元器件，可将多个中等功率的光纤激光器进行功率合成，以获得更高功率的光纤激光输出[1]。近年来，高功率光纤激光器已成为激光技术领域研发、应用的一个热点。

1.1 激光器结构与基本工作原理

激光器主要由泵浦源、增益介质和光学谐振腔构成，高功率光纤增益介质通常为双包层光纤，而谐振腔通常是光纤光栅或二向色镜。这样的结构使得光纤激光器拥有了好多传统激光器不具备的优点。

      1. 增益介质：双包层光纤

图1 双包层光纤截面图

双包层光纤的纤芯一般掺有稀土离子（如Yb3 、Er3 、Nd3 等）用于吸收泵浦光，是单模激光的传输波导，光线传递过程及特性同普通光纤相类似。

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