光纤耦合激光器的原理

光纤耦合激光器是一种将激光器发射的激光束耦合到光纤中的特殊激光器类型。其原理主要包括以下几个方面：

1. 激光器发光：

• 光纤耦合激光器使用固体（例如掺杂钕的钇铝石榴石 [Nd:YAG]）、半导体（例如二极管激光器）或气体（例如氦氖激光器）等增益介质来产生激光束。
• 在激光器谐振腔内，增益介质受到适当的激励（例如电泵浦或光泵浦）而产生受激发射，产生高强度激光束。

2. 光纤耦合：

• 光纤耦合器是一种光学器件，用于将激光束耦合到光纤中。
• 耦合器由一个球面透镜或抛物面透镜和一个光纤端面组成。
• 透镜聚焦激光束，使其腰模与光纤纤芯的模式场直径匹配。

3. 光纤传输：

• 一旦激光束进入光纤，它将通过光纤的纤芯传播。
• 光纤纤芯由高折射率材料制成，而包层由低折射率材料制成。
• 通过全内反射，激光束被限制在纤芯内传播，从而实现远程传输。

4. 光束准直：

• 在激光束传出光纤之前，通常需要进行光束准直。
• 准直透镜放置在光纤末端，将发散的光束准直成平行光束。

光纤耦合激光器的优势：

• 高光束质量：通过仔细控制激光器和光纤耦合器之间的耦合条件，可以获得高光束质量，包括良好的光斑模式和低散射。
• 灵活性和便利性：光纤耦合激光器可以通过光纤轻松传输和定向激光束，从而提高了操作灵活性。
• 高功率能力：某些类型的光纤耦合激光器可以处理高功率激光束，这对于材料加工和医疗应用至关重要。
• 广泛的应用：光纤耦合激光器在激光加工、激光标记、光纤传感器和医疗设备等广泛领域中得到了广泛应用。