現(xiàn)如今,摻稀土離子窄線寬激光已成為重要的激光增益介質(zhì)之一。采用摻稀土離子窄線寬激光可制作連續(xù)波、脈沖和可調(diào)諧激光器、放大器以及寬帶光源,并且線偏振可選。除了通信領(lǐng)域外,窄線寬激光在窄線寬激光傳感、激光加工、超短脈沖產(chǎn)生和放大等方面均有重要應(yīng)用。在窄線寬激光中,窄線寬激光既是激光的增益介質(zhì),又是激光的傳輸介質(zhì)。與體材料激光器相比,窄線寬激光器具有一些的優(yōu)點(diǎn)。

1、光束質(zhì)量好

窄線寬激光具有波導(dǎo)結(jié)構(gòu),其內(nèi)部的傳播場(chǎng)僅由窄線寬激光的折射率和窄線寬激光的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)控制。只要窄線寬激光的歸一化頻率小于規(guī)定值,就可以實(shí)現(xiàn)基橫模運(yùn)轉(zhuǎn),獲得近衍射極限的激光輸出。窄線寬激光的芯徑很小,泵浦和信號(hào)光場(chǎng)之間的重合性好,在纖芯內(nèi)易于形成高功率密度,獲得高轉(zhuǎn)換效率。

2、熱管理方便

窄線寬激光的幾何形狀使之具有相對(duì)較大的表面積,散熱快,損耗小。作為激光介質(zhì)的摻雜窄線寬激光,摻雜稀土離子和承受摻雜的基質(zhì)(如硅化物玻璃、鹵化物玻璃窄線寬激光等)具有相當(dāng)多的可調(diào)性和選擇性,通過(guò)摻雜不同的稀土離子和利用不同的波長(zhǎng)選擇器件,可在相應(yīng)的寬帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)激光輸出。

3、結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便

窄線寬激光器全窄線寬激光化的逐步實(shí)現(xiàn),既減少了對(duì)塊狀光學(xué)元件的需求,又避免了傳統(tǒng)光路機(jī)械調(diào)整的復(fù)雜性和對(duì)精度的高要求,極大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),并且全窄線寬激光化光路的抗干擾性是傳統(tǒng)的體材料激光器難以達(dá)到的。窄線寬激光的柔繞性,也給窄線寬激光的使用帶來(lái)了極大的方便。

在窄線寬激光高功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),窄線寬激光損傷也是窄線寬激光器面臨的問(wèn)題之一。而現(xiàn)今的高功率窄線寬激光已經(jīng)漸漸接近這個(gè)極限,這會(huì)對(duì)窄線寬激光器在高功率領(lǐng)域的應(yīng)用帶來(lái)一些影響。盡管如此,窄線寬激光因其自身的種種優(yōu)點(diǎn),已在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,并將繼續(xù)發(fā)展。