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Yb 离子的浓度可用于控制激活光纤 Characterization
Isolator
中泵浦辐射的吸收长度。 可以添加其
他掺杂剂以减少热效应，并控制折射 Power
meter
率阶跃。
但有一些相反的要求。为了减少 Residual Pump
非线性效应，光纤应该更短。然而， pump Dichroic Dichroic
mirror
mirror
为了减少热负荷，光纤应该更长。光
图3：用于光纤放大器测试的实验高功率放大器设置，其中光纤在反向传播方向上以976nm泵浦。
致暗化随着掺杂浓度的平方增加，因
Table 1. Overview of the measured parameters for the bers under test (MFD mode eld diameter)

Outer-core Cladding Fiber length Bending Yb-doping Al-doping P-doping
Fiber No. MFD (µm)
(m) diameter (m) (mol%) (mol%) (mol%)
1 30.0 22.7 460 35 1.1 0.07 0.5 0.9

此具有较低掺杂的较长光纤将更好。 并且共掺了磷和铝。与光纤 1 相比， 波动，这可以归因于 TMI。长度为
有关这些参数的最初建议，可以 光纤 2 具有较小的 23μm 直径，并且 30m、种子线宽相同的光纤 2，被泵
在模拟中发现。一些参数，例如热行 共掺水平较低，但含有更多的镱，以 浦到 3.5kW 的输出功率，受到 SBS
为，可以模拟但难以预测，尤其是因 实现略高的折射率分布（见表 1）。 而非 TMI 限制。
为光致暗化很低，并且不能通过加速 光纤 1 和光纤 2 的计算截止波长 在第三个实验中，修改种子激光
测试来测量。因此，直接测量光纤中 分别位于 1275nm 和 1100nm 附 近。 光谱，通过光谱展宽到比以前实验更
的热行为，将有助于实验的规划。 与芯径为 20μm、数值孔径（NA）为 高的程度，来提高光纤的 SBS 阈值。
对于典型的有源光纤，图 2 给出 0.06、截止波长约 1450nm 的典型光 为此，将具有 300pm 移动中心波长
了从光纤放大器内部同时分布式温度 纤相比，这要接近单模得多。放大的 的第二个二极管激光器与第一个二极
测量提取的测量热负荷与模拟热负荷 激光波长中心为 1067nm。 管激光器组合。这种干扰导致时间跳
的比较。为了准确地预测纵向温度曲 两种光纤都已经在高功率泵浦方 动，由于自相位调制，使得带宽随功
线，假定仅有 2dB/km 的额外损耗， 案中进行了测试（见图 3）。泵浦二 率增加。在与之前相同的主放大器中，
这显示了非常低的损耗。 极管激光和种子信号被自由空间耦合 获得非常相似的输出功率值和 90％的
光纤设计的另一项重要参数是截 到光纤中，光纤制备有熔接的端帽和 斜率效率，但是输出功率可以提升到
止波长，这是允许在激活纤芯内有更 水冲洗接头，在静止水浴中用于冷 4.3kW，而没有任何 TMI 的迹象（见
多模式的最长波长。不支持大于该波 却。种子是相位调制的外腔二极管激 表 2）。
长的高阶模式。 光器（ECDL），其被预放大，以实现
除了光纤本身的性质之外，还有 1067nm 的 10W 种子功率和 180pm 的 测量挑战
几种方式来影响放大过程和损耗机 光谱线宽。 测量高功率光纤激光器的所有方
制，例如光纤弯曲或种子光束的时间 在光纤 1 的测试中，在 2.8kW 的 面是一项主要工作，需要专门的设备
特性和光谱特性。 阈值下，在毫秒级上观察到突然的

Table 2: Results of the ber test
面向千瓦级功率的新光纤的
测试 Outer-core Fiber length Output Max. output
Fiber No. diameter (m) spectral width power (kW) Limitation
在深入模拟之后，在最近的实验 (m) (nm)
中生产和检查了两种类型的掺 Yb 光 1 30.0 35 0.18 2.8 TMI
[1]
纤。 光纤 1 的纤芯直径为 30μm， 2 23.0 30 0.18 3.5 SBS

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