Sniter等人推出了激光器在光纤材料方面的应用概念不久后，凭借掺杂Nd3+玻璃纤维研制出第一台光纤激光器，寓意着光纤激光器的正式诞生。直至上世纪八十年代中期，英国研究人员又将元素Er3+掺入到光纤中，由此光纤激光器实用性得到更大的增强[2]。来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

光纤激光器的发展一直是激光这一领域中人们研究的焦点。光纤激光器拥有质量小、维护便利、占地小、操作简便、能在恶劣条件下使用、冷却方便、光束质量高；而且使用寿命较长、能耗偏低，尤其可以与现代电子产品结合使用，表现出极强的智能与自动化。这些是传统固体与气体激光器难以相比的。因此，在实际的运用中，光纤激光器逐渐代替了YAG，C02等传统激光器[2-4]。

1激光原理

1。1激光的原理及产生方法

物质内部包含了分子和原子，而原子能的能量分布又是不连续的，片段式的，我们把这些分开的能量称为能级。原子如果在两个不同的定态间发生跃迁，必然会伴随着电磁辐射的吸收和发出。此时电磁辐射的频率v和两能级有如式的关系：

光子有两种方式从原子内跃迁而出，其一就是自发辐射，即没有在外来光子撞击的前提下，原子在高能级上有时会自发地向低能级的跃迁，释放出能量从而形成光子；另一种则是受激辐射，我们在激发态的发光原子外加一个辐射场，这时发光原子由高能级向低能级或基态跃迁，会释放出光子。处在高能级的原子自发地发射光子，然而自发辐射的过程充满着随机性，是不确定的，也正因为这样，自发辐射发出的光子在位相、偏振状态、传播方向等物理概念上不具备必然的联系。换言之，自发辐射的光波是往往彼此独立，是非相干的。相反，受激辐射出的光波都因为受到同一外来的光波影响而具备同相位、相同偏振状态和传播方向。论文网

图1阐明了激光产生的过程。一般情况下，没有外来光波的影响时，电子大都集中在基态能级A上，而受到外来光波的影响激发，一部分电子在吸收能量后，上升到高能级B上，然后它们又快速地以跃迁的形式衰落到次高能级C。受到激发以后，电子不能长时间庭在最高级，时间一半都少于10-8秒，不过有些元素的电子跃迁后不会立刻降到基态，而较久地停在次高级C处，这种情况称作亚稳态。电子在亚稳态继续发生跃迁，将到低能级D上，并且释放出光子。光子传播到光学谐振腔，经过两面折射镜的反射折回，也将引起性质相同的跃迁，再释放出一个频率和相位都相同的光子，相同的作用发生这个两个光子在，它们再回到光学谐振腔中，如此循环下去，一直到产生强度到一定程度的的频率、相位都相同的光束，最后一起从光学谐振腔内射出，形成受激辐射[5]。

电子从C跃迁到了D处后，原子仍然释放出光，电子因此继续由低能级D非常快速地向基态A衰减。能级D处的电子减少后，在C处的电子数有相对的多了，所以，C能级的集居数多，而D处的集居数少，这种变化称作粒子数反转。工作物质若想能产生激光，就必须具有粒子数反转这种特性。同时，为了让处在低能级的原子转移到高能级上，我们

需要外加一能量的激励。激光器中的激励装置，为激光提供源源不绝的能源，激光器就是利用其他能源制造激光能的装置。

n2n1g2/g10

(粒子数反转产生激光的条件)(2)上文已知，为了加强受激辐射生成的光线，以得到我们所需要的激光，通常用光学谐振腔来实现这一目的。把谐振腔放置在受激辐射产生的光子传播的轴线方向上，另外在其两端装上一个相对的反射镜和全反射镜，这样一来，光子会在谐振腔内不断往复，进行受激放大，得到光束强化的正反馈。如图2，为激光器的组成部分。