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高功率的光纤威尼斯官方器及其包层泵浦技术

威尼斯官方打标机 2013-06-14 4524

双包层光纤的出现无疑是光纤领域的一大突破,它使得高功率的光纤威尼斯官方器和高功率的光放大器的制作成为现实。自1988年E Snitzer首次描述包层泵浦光纤威尼斯官方器以来,包层泵浦技术已被广泛地应用到光纤威尼斯官方器和光纤放大器等领域,成为制作高功率光纤威尼斯官方器首选途径。
包层泵浦技术,由四个层次组成:①光纤芯;②内包层;③外包层;④保护层。将泵光耦合到内包层(内包层一般采用异形结构,有椭圆形、方形、梅花形、D形及其六边形等等),光在内包层和外包层(一般设计为圆形) 之间来回反射,多次穿过单模纤芯被其吸收。这种结构的光纤不要求泵光是单模威尼斯官方,而且可对光纤的全长度泵浦,因此可选用大功率的多模威尼斯官方二极管阵列作泵源,将约70%以上的泵浦能量间接地耦合到纤芯内,大大提高了泵浦效率。
包层泵浦技术特性决定了该类威尼斯官方器有以下几方面的突出性能。
1、高功率
一个多模泵浦二极管模块组可辐射出100瓦的光功率,多个多模泵浦二极管并行设置,即可允许设计出很高功率输出的光纤威尼斯官方器。
2、无需热电冷却器
这种大功率的宽面多模二极管可在很高的温度下工作,只须简单的风冷,成本低。
3、很宽的泵浦波长范围
高功率的光纤威尼斯官方器内的活性包层光纤掺杂了铒/镱稀土元素,有一个宽且又平坦的光波吸收区(930-970nm),因此,泵浦二极管不需任何类型的波长稳定装置
4、效率高
泵浦光多次横穿过单模光纤纤芯,因此其利用率高。
5、高可靠性
多模泵浦二极管比起单模泵浦二极管来其稳定性要高出很多。其几何上的宽面就使得威尼斯官方器的断面上的光功率密度很低且通过活性面的电流密度亦很低。这样一来,泵浦二极管其可靠运转寿命超过100万小时。
目前实现包层泵浦光纤威尼斯官方器的技术概括起来可分为线形腔单端泵浦、线形腔双端泵浦、全光纤环形腔双包层光纤威尼斯官方器三大类,不同特色的双包层光纤威尼斯官方器可由该三种基本类型拓展得到。

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