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small

IR image pumped face

powerful
图2：集成在Taranis模块中的单晶光纤的泵浦面的红外成像（左），水冷，并且比块体晶体放大器设计更 but
有效。
不是超快高功率放大器的解决方案。 泵浦吸收增加，从而降低了增益介质
采用微下拉技术，已经生产了直 中的热应力。
径为 1~2mm 的较大 SCF，能够维持 MOPA 配置中的单晶光纤，已
兆瓦峰值功率，使其成为高能量短脉 经在现场证明了它们的效率和灵活
冲放大的理想选择。 性。实际上，Fibercryst 公司生产的 the blue pco.panda with
Yb ：YAG SCF 增益模块在 940nm latest sCMOS technology
SCF放大器 下被泵浦到 600W，没有损坏，远远
[1]
用于放大的优选配置使用直径 高于通常块体晶体的典型泵浦水平。
1mm、长度约 30~50mm 的掺钕或掺镱 冷却在数百瓦的泵浦功率下 ultra
compact resolution
的 YAG SCF。Yb ：YAG 介质是 USP 的 1mm 直径 YAG 棒并不容易，但 2048 x 2048
design
激光系统的首选，因为它具有更大的 Tarranis 模块完成了这一壮举，该技 pixels
吸收和发射带宽、更高的上激光能级 术专利是由 Fibercryst 公司和 CNRS
寿命和每单位泵浦功率较低的热负荷。 Laboratoire Charles Fabry（LCF）公
商业 SCF 放大器，如 Taranis 激光 司的专利实现的，将晶体光纤直接集
增益模块，使用一种特定的泵浦方案 ： 成入金属底座。冷却效率非常高，热
2
泵浦光束聚焦在晶体内部（而不是其 交换系数为 5W/cm /K，比典型的铟
表面上）直径为 400μm 的点处，并且 压方案高 5 倍（见图 2）。
深度足以使放大器输出最大化。然后 泵浦晶体光纤中的热梯度是径向
通过全内反射引导高度发散的光束， 对称的，即使在高功率下也能保证优
并在增益介质中重新聚焦（见图 1）。 异的光束质量。已经展示了 140W 的
根据泵浦的亮度，泵浦的初始聚 高平均功率，这还没有达到 SCF 技
焦点沿光纤长度成像数次。为了获得 术的极限。 [2]
优异的光束质量，泵浦光束在增益介
质中传播时与激光束保持共线，从而 高平均功率和高能量
避免了出现在板条或薄碟片中的离轴 在棒状放大器中，激光模式的典
2
像差，如像散。 型表面为 3000μm 。包括自相位调制
与块体晶体相比，掺杂水平通常 （SPM）或拉曼干涉在内的非线性效应，
低一个数量级，而长度通常大一个数 会在高峰值强度在长相互作用长度下
量级。没有泵浦导，由于泵浦的高度 的如此小的表面传播时，迅速出现。 pioneers
发散，这些差异是无效的。然而，通 然而，在典型的 SCF 放大器中，
过泵浦导引，这种大长度 / 低掺杂程 由激光模式覆盖的表面大 50 倍，因
度比，使得沿着晶体光纤整个长度的 此可实现高得多的峰值功率。高增益、 since 1987
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