高掺铒光纤激光器输出特性的探讨

进一步大泵浦能量，脉冲峰值功率随之大。当其大到一定值时，达到了铒光纤内受激布里渊散射的阈值2腔内产生了了背向受激渊散UBS给谐腔提供了纳级g迪声学声子与纤芯的相互作用也时间决定）驰豫振荡脉冲形式的反馈，这相当于谐振腔的Q值在极短的时间内加了几个数量级，因而产生了纳秒量级的巨脉冲输出。
对以上实验结果还可以做如下解释：在SBS作用发生前，谐振腔内的光强为/.，这一光强在腔内往返一周的损耗为W.背向散射具有相位共轭特性，SBS光强Is在腔内往返一周损耗为W包括光经过路程上所有光学元件的吸收，散射、衍射及耦合输出等总的损耗），这时腔内的总光强/= /0+/S，在腔内往返一周的总损耗为由上式可以看出，当SBS未发生时，/S= 0，这时为初始谐振腔损耗；当SBS发生后，/S长到/S= /，这时W为相位共轭损耗。由于SBS发生前，谐振腔输出端仅由4*菲涅尔反射提供反馈，腔的损耗很大。而SBS发生后，由于背向散射提供强反馈，输出损耗较小，W也较小，即W <W.由此可见，腔内损耗W由W（高）到W（低）的变化引起腔内Q值变化，导致了纳秒量级巨脉冲的产生。
3结本文对高掺铒光纤激光器输出特性进行了详细的测量，实验结果表明，当Er3+掺杂浓度较高时，泵浦能量达到一定值后，激光器由连续运转状态变为脉冲状态，且有较稳定的微秒量级脉冲序列输出。这可以用离子对动力学模型给予合理解释；由于铒光纤自身的非线性，当腔内光强达到SBS阈值后，背向散射发生，产生了纳秒量级巨脉冲，其脉冲宽度小于2ns，重复频率为64. 5MHz.但是，这些纳秒“短脉冲簇”仅仅存在于微秒包络中。这预示用SBS过程产生纳秒自调Q光脉冲是一种简单可行的方法。为了降低SBS阈值，得到稳定的自调Q光脉冲序列，可以在益光纤上熔接一段适当长度的传输光纤，这在以前的实验中得到了证实。―般认为，为了提高脉冲峰值功率，应该加益光纤的掺杂浓度。但是，根据离子对交叉驰豫模型，这将会出现粒子数淬灭，从而影响光脉冲峰值功率的加。