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MOPA结构声光调Q掺镱全光纤激光器研究
摘要
全光纤激光器结构简单、工作可靠、性能优异，是新型光纤激光器领域的研究热点之一。本文介绍了一种MOPA结构声光调Q掺镱全光纤激光器的研究。该激光器采用高增益的掺镱光纤作为放大介质，采用声光调Q器实现Q开关，具有较高的单脉冲能量、稳定性和可调性。文章详细介绍了该全光纤激光器的设计方案、工作原理、实验结果等。
关键词：全光纤激光器；声光调Q；掺镱光纤
Abstract
Full-fiberlasershavesimplestructure,reliableoperationandexcellentperformance,andareoneofthehotspotsintheresearchofnewfiberlasers.ThispaperintroducesastudyofMOPA-structuredall-fiberlaserwithacoustic-opticalQ-switchedthulium-dopedfiberlaser.Thelaseruseshighlyamplifiedthulium-dopedfibersastheamplificationmediumandusestheacoustic-opticalQ-switchtoachievestableandadjustablehigh-pulseenergy.Thispaperintroducesthedesignplan,workingprinciple,experimentalresultsandotheraspectsoftheall-fiberlaserindetail.
Keywords:full-fiberlaser;acoustic-opticalQ-switch;thulium-dopedfiber
一、绪论
全光纤激光器作为新型的激光器源，具有管理简单、效率高、体积小、性能优越和光纤集成、可靠性强等优点。在近年来发展迅猛的激光器领域，全光纤激光器也受到了广泛的关注和研究。声光调Q全光纤激光器作为一种新型的脉冲激光源，在微加工、生物医学和通信等领域具有重要的应用前景。
本文研究了一种MOPA结构声光调Q掺镱全光纤激光器。在该激光器中，利用声光调Q器实现了Q开关。掺镱光纤作为高增益放大介质，具有较高的单脉冲能量、较强的输出功率、较窄的脉冲宽度和较长的寿命。该激光器具有良好的性能，可以应用于无损检测、高精度光刻、脉冲激光雷达等领域。
二、声光调Q全光纤激光器的工作原理
声光调Q全光纤激光器主要由掺镱光纤、声光调Q器和波长分复用器构成。掺镱光纤作为放大介质，在光场的作用下通过受激辐射的过程实现光放大。声光调Q器是一种光学器件，主要由声光晶体与反射镜构成。当激光器工作时，反射镜对激光进行反射，将光线限制在腔道内形成一系列单色和互相同步的光脉冲。声光晶体的制动器与输入的调制脉冲信号相连，利用高频声波的作用调节激光待选放部分的损耗，达到调Q的目的。
本研究采用的掺镱光纤具有宽增益带宽，可以较好地承担声光调Q全光纤激光器整个脉冲激光的放大任务。声光调Q器可以实现对激光的调制，调制速度快，对激光器的稳定性和脉冲宽度以及能量控制具有良好的影响。同时，声光调Q全光纤激光器由于具有单色和互相同步的光脉冲，保证了激光的一致性和稳定性，使其具有良好的实用性和应用前景。
三、声光调Q全光纤激光器的实验
为了验证该全光纤激光器具有良好的性能，我们进行了实验。该激光器采用掺镱光纤作为放大介质，声光调Q器实现Q开关，波长分复用器实现光路器件的管路连接。
实验中，我们通过调节调制脉冲信号的功率和频率，得到了不同的掺镱光纤的输出波形。实验结果显示，该声光调Q全光纤激光器具有较高的单脉冲能量，稳定性良好，可调性强。同时，由于掺镱光纤具有较小的损耗特性，声光调Q全光纤激光器的整体效率得到了提高，并且具有较长的寿命。
四、结论
本文对MOPA结构声光调Q掺镱全光纤激光器进行了研究。实验结果表明，该激光器具有良好的性能，可以应用于无损检测、高精度光刻、脉冲激光雷达等领域。声光调Q全光纤激光器具有简单的结构、高效率、高性能、良好的实用性和应用前景，将成为未来低成本和高性能脉冲激光源的一种主要形式。