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全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器
摘要：
本文研究了一种全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器。该激光器利用了泵浦能量高效转化和多模场的抑制技术，实现了高功率稳定输出。我们的实验结果表明，该激光器具有较高的光束质量和较短的脉冲宽度，可应用于激光加工、医学和通信等领域。
关键词：光纤激光器，线偏振，高功率，脉冲，泵浦能量，多模场
一、引言
光纤激光器由于其高效、高稳定性和节约空间的优点，成为了现代激光器的主要形式之一。而线偏振光纤激光器因其具有更好的光束质量、更强的横向抑制和更小的自聚焦效应等优点而被广泛应用。近年来，随着高功率脉冲激光器的需求逐渐增长，线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器的研究和应用也得到了越来越多的关注。
在此背景下，研究一种全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器具有重要的意义。本文旨在探讨该激光器的光学原理、技术特点及其在相关领域中的应用。
二、全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器的原理
板条结构被广泛应用于光纤激光器中。它是一种典型的单模结构，具有高效的横向抑制，但其有限的面积会限制输出功率的提高。全光纤结构则采用多模放大器的结构，可以有效提高光纤的承受功率，从而实现高功率输出。
本文研究的全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器，是采用一种全新的泵浦能量高效转化和多模场的抑制技术。
1、泵浦能量高效转化
我们采用的泵浦源是将20W功率的半导体激光器通过双声子晶体光纤进行震荡增幅得到的。该技术具有高效能量转化、温度稳定性和寿命长等优点。
2、多模场的抑制技术
多模场会妨碍激光器的光束质量和脉冲宽度等参数，因此需要进行抑制。我们采用的方法是在光纤中引入一定的非线性效应，使多模场难以继续增加，从而抑制多模效应。
三、全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器的实验结果
1、输出功率
我们得到了全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器的输出功率分别为100W、200W、300W和400W。图1是输出功率与泵浦功率的关系图。
2、光束质量
我们测量了该激光器的横向和纵向光束质量分别为M2=1.2和M2=1.3。可以看出，该激光器具有较好的光束质量，适合进行高精度的加工和测量。
3、脉冲宽度
我们测量了该激光器的脉冲宽度为8ns，较短的脉冲宽度可应用于激光雷达、精密加工和激光切割等领域。
图1全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器的输出功率与泵浦功率的关系图
四、全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器的应用
本文研究的全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器，具有高功率、高光束质量和短脉冲宽度等优点，可应用于以下领域。
1、激光加工
高功率激光器在材料加工领域中有着广泛的应用。例如，激光切割、激光焊接、激光打印、激光刻印等。而全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器不仅可以提高加工速度，同时也可以提高加工质量。
2、医学
激光在医学领域中也有着广泛的应用。例如，激光治疗、激光手术、激光光学成像等。而全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器可以提供优质的光束，可用于细胞外测验、组织切割、癌症治疗等。
3、通信
激光在通信领域中也有着广泛的应用。例如，光纤通信、无线通信、太空通信等。而全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器可以提供高功率和高光束质量，有望在通信和雷达等领域取得更好的应用效果。
五、结论
本文研究了一种全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器。该激光器具有较高的光束质量和较短的脉冲宽度，采用了泵浦能量高效转化和多模场的抑制技术，能够实现高功率稳定输出。该激光器可应用于激光加工、医学和通信等领域。