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掺铥光纤激光器及相干合束方案研究的综述报告
随着现代通信技术和精密加工技术的不断进步，光纤激光器作为一种重要的光源已经得到了广泛应用。其中，掺铥光纤激光器是一种非常有潜力的光源，具有输出波长范围广、输出功率稳定等特点。本文将对掺铥光纤激光器及其相干合束方案进行综述。
掺铥光纤激光器的原理是在铥掺杂的光纤中通过泵浦光子能级跃迁，产生激光辐射，实现光纤激光器的输出，这种输出通常是在1.5微米附近的红外光。掺铥光纤激光器由于掺杂浓度较高，产生的自吸收和杂质吸收都比较大，因此需要采用掺铥光纤激光器相干合束方案来提高输出功率和泵浦效率。
目前，掺铥光纤激光器的相干合束方案主要有两种：外部腔和内部反射腔。外部腔方案通过在光纤外部引入反射腔，将激光通过光纤反射回来，在反射腔内形成干涉，达到增强激光功率的目的。内部反射腔方案将反射腔嵌入在掺铥光纤内部，可以减少对光纤的限制并提高光纤的使用寿命。
近年来，外部腔和内部反射腔相干合束方案都得到了广泛应用。外部腔方案通常采用菲涅尔透镜和反射棱镜，将光束从单模光纤扩展成为多模光束，通过反射腔和波分复用器，实现高功率和高效率的输出。在外部腔方案中，反射腔的设计和调节对光纤激光器的性能有着很大的影响。
内部反射腔方案可以减少反射腔的制造成本和复杂度，提高光纤激光器的可靠性和稳定性。该方案可以通过折射率分布型铥掺杂光纤或石英微器件实现。然而，内部反射腔方案在崴裂、损伤和阈值功率方面存在较大的问题，需要继续研究和优化。
总结来说，掺铥光纤激光器及其相干合束方案是一种有潜力的光源，可以用于广泛的应用，包括通讯、测量、医学和材料加工等。未来需要进一步研究和优化该技术，不断提高其功率和效率，同时也要注重控制成本和加强可靠性。