進入光纖的泵浦光有多種模式。信號光電可以有多種模式。不同的泵浦模式對不同的信號模式有不同的影響,這使得光纖激光器和放大器的分析更加復雜。
在許多情況下,很難得到分析,必須通過數(shù)值來計算。光纖中的摻雜分布對光纖激光器也有很大影響。為了使介質具有增益特性,在光纖中摻雜了工作離子(即雜質)。
一般來說,工作離子在纖芯中分布均勻,但不同模式的泵浦光在光纖中的分布是不均勻的。因此,為了提高泵送效率,應盡量使離子分布與泵送能量的分布重合。在分析光纖激光器時,除了激光器的一般原理外,還要考慮激光器本身的特性,引入不同的模型,采用特殊的分析方法,以達到的分析結果。
光纖激光器與傳統(tǒng)的固態(tài)和氣體激光器一樣,由泵浦源、增益介質和諧振腔三個基本要素組成。泵浦源采用高功率半導體激光器獲得摻稀土光纖或普通非線性光纖。
諧振腔可以由光纖光柵等光反饋元件組成,形成各種線性諧振腔,也可以使用耦合器形成各種環(huán)形諧振腔。泵浦光通過合適的光學系統(tǒng)耦合到增益光纖中,該光學系統(tǒng)在吸收泵浦光后形成總體反轉或非線性增益并產生自發(fā)發(fā)射。產生的自發(fā)發(fā)射光經過諧振腔的激光放大和模式選擇,最終形成穩(wěn)定的激光輸出。