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光纤激光器1、激光器基本结构激光器由三部分组成：泵浦源、增益介质、谐振腔。
图1 激光器基本结构示意图1.1 原子能级间受激吸收与受激辐射E 1E 2E 1E 2受激吸收E=E 1-E 2E1E 1E 2E 2E=E 1-E 2受激辐射E=E 1-E 2E=E 1-E 2图2 受激吸收与受激辐射示意图受激吸收为在能量为E 入射光子的作用下，处在低能级E 1的粒子吸收能量E 跃迁到高能级E 2的过程。
受激辐射为在入射的能量为E 的光子的作用下，处在高能级E 2的粒子受激发，跃迁到低能级E 1，同时辐射出与入射光子E 状态相同的光子的过程。
1.2 激光产生过程如图1，激光器由泵浦源、增益介质、谐振腔组成。
增益介质为主要产生激光的工作物质。
由于粒子处在低能级比处在高能级稳定，因此通常情况下，物质粒子按照玻尔兹曼分布规律分布，即高能级粒子比低能级粒子少。
泵浦源为增益介质提供能量，使增益介质中的低能级粒子吸收能量，受激吸收，向高能级跃迁，使高能级处粒子数高于低能级粒子数，这种分布规律称为粒子数反转分布，使增益介质中积累了大量能量。
当有高能级粒子向低能级自发跃迁并释放出光子时，大量高能级粒子在初始光子作用下受激辐射，释放出大量状态相同，即波长相同、能量相同、方向相同、偏振态的光子。
这种在泵浦源与增益介质共同作用下使初始光子通过受激辐射效应放大而产生的光即为激光。
对特定波长激光全反射的输入镜与对该波长激光部分反射的输出镜构成光学谐振腔。
谐振腔主要有两方面作用：一是提供轴向光波的光学正反馈；二是控制激光震荡模式特性。
由于输出镜具有部分反射率，它可以使通过增益介质放大的光一部分通过透镜射出腔外，获得我们需要的特定波长的激光，另一部分反射回谐振腔，再由于输入镜对激光具有全反率，从而使轴向光波在谐振腔中往返传播，多次通过激活介质，在腔内形成稳定的自激振荡。
由于谐振腔镜只对特定波长的光镀全反射膜和部分反射膜，因此只有特定波长的光能产生自激震荡。
光纤激光器1、激光器基本结构激光器由三部分组成：泵浦源、增益介质、谐振腔。
图1 激光器基本结构示意图1.1 原子能级间受激吸收与受激辐射E 1E 2E 1E 2受激吸收E=E 1-E 2E1E 1E 2E 2E=E 1-E 2受激辐射E=E 1-E 2E=E 1-E 2图2 受激吸收与受激辐射示意图受激吸收为在能量为E 入射光子的作用下，处在低能级E 1的粒子吸收能量E 跃迁到高能级E 2的过程。
受激辐射为在入射的能量为E 的光子的作用下，处在高能级E 2的粒子受激发，跃迁到低能级E1，同时辐射出与入射光子E状态相同的光子的过程。
1.2激光产生过程如图1，激光器由泵浦源、增益介质、谐振腔组成。
增益介质为主要产生激光的工作物质。
由于粒子处在低能级比处在高能级稳定，因此通常情况下，物质粒子按照玻尔兹曼分布规律分布，即高能级粒子比低能级粒子少。
泵浦源为增益介质提供能量，使增益介质中的低能级粒子吸收能量，受激吸收，向高能级跃迁，使高能级处粒子数高于低能级粒子数，这种分布规律称为粒子数反转分布，使增益介质中积累了大量能量。
当有高能级粒子向低能级自发跃迁并释放出光子时，大量高能级粒子在初始光子作用下受激辐射，释放出大量状态相同，即波长相同、能量相同、方向相同、偏振态的光子。
这种在泵浦源与增益介质共同作用下使初始光子通过受激辐射效应放大而产生的光即为激光。
对特定波长激光全反射的输入镜与对该波长激光部分反射的输出镜构成光学谐振腔。
谐振腔主要有两方面作用：一是提供轴向光波的光学正反馈；二是控制激光震荡模式特性。
由于输出镜具有部分反射率，它可以使通过增益介质放大的光一部分通过透镜射出腔外，获得我们需要的特定波长的激光，另一部分反射回谐振腔，再由于输入镜对激光具有全反率，从而使轴向光波在谐振腔中往返传播，多次通过激活介质，在腔内形成稳定的自激振荡。
由于谐振腔镜只对特定波长的光镀全反射膜和部分反射膜，因此只有特定波长的光能产生自激震荡。
几种激光器的结构示意
1.连续激光器：连续激光器包括长激光棒激光器，它包括了发射腔（蓝色），它设有折射器（紫色）和反射镜（绿色），发射腔内填入了激光活性源，它可以产生多模微弱的，有着同一波长的光束。
通过折射器和反射器产生的多模弱光束聚焦到了微粒活性源上。
微粒活性源内产生的激光辐射通过折射器和反射镜回到了发射腔中，从而得到不断增强的激光辐射。
2.瞬态激光器：瞬态激光器主要将诸如质子、氘离子等离子通过电场的影响，在真空腔中的聚焦调制，使离子中的电子迅速由原有的能级跃迁到下一能级，并同时释放出许多的光子，从而达到激发激光的效果，瞬态激光器的激光输出持续极短的时间，极高的能量，瞬态激光器的结构一般由一个真空腔和一组高压发生器组成，真空腔内装有可发射激光的离子源和能控制激光路径的反射镜，发射器外设置与腔体的电连接，高压发生器用于给该真空腔体提供必要的电压。
3.钝/硬激光器：钝/硬激光器为可调节激光源，原理是以热熔合或焊接的方式将激光材料（基体材料）和激光剂装入金属管中，经高温、高压作用，释放出紫外光，再经过一系列有折射镜和反射镜的发射腔。
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1公司简介深圳市创鑫激光股份有限公司成立于2004年，是国内首批成立的光纤激光器制造商之一，也是国内首批实现在光纤激光器、光学器件两类核心技术上拥有自主知识产权并进行垂直整合的国家高新技术企业之一。
公司现已发展成为国际知名的光纤激光器及核心光学器件研发、生产和销售为一体的激光器厂商，是国内市场销售额排名第二的国产光纤激光器制造商。
M O P A激光器与调Q 激光器的区别及应用优势公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-OFweek网讯：近年来，国内的的光纤技术发展迅速，其中在电子3C产品、机械、食品、包装等等领域的应用已经很广泛。
激光打标技术相比传统的标识技术，不仅仅在对于材料的损耗，标识效果更具有优势。
人们为了得到更美观的的标记效果以及更效率的生产加工，会选择市面上不同厂家和类型的作对比，从而找到该类产品所适合加工的激光器。
目前市面上应用于打标的脉冲类型主要包括有调Q技术和MOPA技术这两种类型。
调Q激光器在早些年之前就引入了国内，所以目前占据了很大的一片加工市场。
而MOPA激光器则是近几年才逐渐发展起来的，作为一种更为新型的技术，MOPA激光器与调Q激光器究竟有什么区别呢它有什么新的技术和优势所在一. MOPA激光器与调Q激光器的打标应用区别。
1.氧化铝薄板表面剥除应用现在的的越做越轻薄，许多的手机、平板、电脑都采用了轻薄的氧化铝作为产品的外壳。
使用调Q激光器在薄铝板上打标导电位时，容易导致材料变形，背面产生“凸包”，直接影响了外观的美观性。
而采用M OPA激光器较小脉宽的参数，即能使得材料不易变形，底纹也更加细腻亮白。
这是由于MOPA激光器使用了小脉宽参数能让激光停留在材料的时间变得更短一些，而且又有足够高的能量可以清除阳极层，所以对于薄氧化铝板表面剥除阳极的加工，MOPA激光器是更佳的选择。
2.阳极氧化铝打黑应用使用激光在阳极氧化铝材料表面标刻出黑色的商标、型号、文字等，这种应用在最近两年中逐渐被苹果、华为、中兴、联想、魅族等电子厂商广泛的用于电子产品的外壳上，用于标刻黑色印记的商标、型号等。
而对于这类应用，目前都只有MOPA激光器可以对其加工。
由于MOPA 激光器拥有宽广的脉冲宽度和脉冲频率调节范围，采用窄脉宽、高频率的参数可以在材料表面打标出黑色的效果，通过不同的参数组合还可以打标出不同灰度的效果。
光纤激光器原理及其关键技术OFweek激光网讯：自从光纤激光器问世后，高功率光纤激光器成为激光领域最为活跃的研究方向之一。
随着新型泵浦技术的采用和大功率半导体激光器制造工业的进一步发展成熟，光纤激光器得到了飞速发展。
与传统的固体激光器相比，高功率光纤激光器具有结构简单、阈值低、散热性能好、转换效率高、光束质量好等优点。
目前，受到广大科研工作和产业界专家们的极大关注。
1、基本原理光纤激光的基本结构如图1所示。
光纤激光器可以用光纤光栅来作为腔镜，从而实现全光纤结构。
泵浦光从左边腔镜耦合进入增益光纤，泵浦光在包层内多次反射穿过掺杂纤芯，光纤具有足够的长度和掺杂离子的浓度等参数选择恰当，这样掺杂离子就能充分吸收泵浦光了。
光纤激光器是一个波导型的谐振腔装置，光波的传输由光纤所担负，这种结构实际上就是Fabry-Perot谐振腔结构。
光纤激光器实际上是一个波长转换器。
在泵浦波长上光子被介质吸收，形成粒子数反转，最后在掺杂光纤介质中产生受激发射和输出激光。
图1 光纤激光器基本结构示意图2、分类按增益介质的不同，光纤激光器可以分为掺杂光纤激光器和受激散射光纤激光器两大类。
掺杂激光器的增益介质主要是稀土光纤，激光产生机制是受激辐射。
受激散射光纤激光器的发光机制是非线性效应，主要是受激拉曼散射和受激布里渊散射。
图2 光纤激光器结构示意图（a）线形腔（b）环形腔按激光腔结构的不同，可以分为线形腔、环形腔等，如图2所示。
用光纤光栅代替腔镜，线形腔又分为布反馈（DFB，Distributed-Feedback）和分布布格反射（DBR，Distributed Bragg Reflector）之分。
线形腔光纤激光器结构简单能实现高功率和单纵模输出，二环形腔光纤激光器结构元件较为复杂，通常是多纵模输出。
按激光输出的时域特性，又可分为连续激光器和脉冲激光器。
脉冲光纤激光器通常采用调Q和锁模技术实现，锁模技术分主动锁模和被动锁模两种。
OFweek激光网讯：近年来，国内的的光纤激光打标技术发展迅速，其中在电子3C产品、机械、食品、包装等等领域的应用已经很广泛。
激光打标技术相比传统的标识技术，不仅仅在对于材料的损耗，标识效果更具有优势。
人们为了得到更美观的的标记效果以及更效率的生产加工，会选择市面上不同厂家和类型的激光器作对比，从而找到该类产品所适合加工的激光器。
目前市面上应用于打标的脉冲光纤激光器类型主要包括有调Q技术和MOPA技术这两种类型。
调Q激光器在早些年之前就引入了国内，所以目前占据了很大的一片加工市场。
而M OPA激光器则是近几年才逐渐发展起来的，作为一种更为新型的技术，MOPA激光器与调Q激光器究竟有什么区别呢?它有什么新的技术和优势所在?一. MOPA激光器与调Q激光器的打标应用区别。
1.氧化铝薄板表面剥除应用现在的的电子产品越做越轻薄，许多的手机、平板、电脑都采用了轻薄的氧化铝作为产品的外壳。
使用调Q激光器在薄铝板上打标导电位时，容易导致材料变形，背面产生“凸包”，直接影响了外观的美观性。
而采用MOPA激光器较小脉宽的参数，即能使得材料不易变形，底纹也更加细腻亮白。
这是由于MOPA激光器使用了小脉宽参数能让激光停留在材料的时间变得更短一些，而且又有足够高的能量可以清除阳极层，所以对于薄氧化铝板表面剥除阳极的加工，MOPA激光器是更佳的选择。
2.阳极氧化铝打黑应用使用激光在阳极氧化铝材料表面标刻出黑色的商标、型号、文字等，这种应用在最近两年中逐渐被苹果、华为、中兴、联想、魅族等电子厂商广泛的用于电子产品的外壳上，用于标刻黑色印记的商标、型号等。
而对于这类应用，目前都只有MOPA激光器可以对其加工。
由于MOPA激光器拥有宽广的脉冲宽度和脉冲频率调节范围，采用窄脉宽、高频率的参数可以在材料表面打标出黑色的效果，通过不同的参数组合还可以打标出不同灰度的效果。
3.电子、半导体、ITO精密加工应用在电子、半导体以及ITO等精密加工中，很多时候需要用到精细的划线应用。
调Q光纤激光器和普通的调Q激光器一样，都是在激光谐振腔内插入Q开关器件,通过周期性改变腔损耗，实现调Ｑ激光脉冲输出。
Ｑ开关是被广泛采用的产生短脉冲的激光技术之一。
现状：调Q光纤激光器在许多领域都有着广泛应用,大功率是调Q光纤激光器的一个发展方向。
全光纤化也是调Ｑ光纤激光器发展的一个重要趋势,人们陆续研发出一些全光纤的Q开光来代替传统的声光与电光调制器，大大地降低了激光器的插入损失.用于光纤激光器的调Ｑ技术大致可以分为光纤型调；和非光纤型调Ｑ两类。
非光纤型调Ｑ有光调Ｑ、电光调Ｑ、机械转镜调Ｑ和可饱和吸收体调Ｑ等.非光纤型调Ｑ：1.声光调Q激光器：2.电光调Q激光器：3.可饱和吸收体调Q激光器：光纤型调Q装置光纤型调Q装置有光纤迈克尔逊干涉仪调Q、光纤马赫一曾特尔干涉仪调Q和光纤中的受激布里渊散射(ＳＢＳ）调Ｑ光纤激光器等。
下面介绍混合调Q和脉冲泵浦受激布里渊散射混合调Q光纤激光器。
混合调Q光纤激光器如图所示得到了峰值功率3。
7KW,脉宽2m的脉冲激光输出。
实验中选用掺钕双包层光纤作增益介质，光纤长7.2m，纤芯直径5。
1um,数值孔径0。
12。
内包层为矩形结构，截面尺寸150um＊75um.泵源为800nm、3w激光二极管，有60％的泵光祸合到内包层中。
系统由一个全反镜和一个二向色镜构成驻波谐振腔。
在双包层光纤的输出端接几米长的单模光纤，实现调Q ，得到纳秒量级的激光脉冲。
在腔内插人一声光调制器（AQM),使激光脉冲重复频率在6。
6KHz-16.4KHZ范围内可调。
脉冲泵浦和受激布里渊散射混合调Q :在线形腔双包层光纤激光器中，用脉冲泵浦和SBS混合调Q 。
如图所示泵浦源为多模半导体激光器（LD）,带有800um的输出尾纤，数值孔径0.2，输出中心波长975.8nm ，有连续和脉冲两种运转方式。
多模半导体激光器通过合适的光学藕合系统泵浦掺Yb 的双包层光纤。
增益光纤纤芯直径为7um,作为泵浦光通道的内包层为一矩形结构(125＊125um)，外面涂一层硅橡胶作为外包层。
调Q光纤激光器和普通的调Q激光器一样，都是在激光谐振腔内插入Q开关器件，通过周期性改变腔损耗，实现调Ｑ激光脉冲输出。
Ｑ开关是被广泛采用的产生短脉冲的激光技术之一。
现状：
调Q光纤激光器在许多领域都有着广泛应用，大功率是调Q光纤激光器的一个发展方向。
全光纤化也是调Ｑ光纤激光器发展的一个重要趋势，人们陆续研发出一些全光纤的Q开光来代替传统的声光与电光调制器，大大地降低了激光器的插入损失。
用于光纤激光器的调Ｑ技术大致可以分为光纤型调;和非光纤型调Ｑ两类。
非光纤型调Ｑ有光调Ｑ、电光调Ｑ、机械转镜调Ｑ和可饱和吸收体调Ｑ等。
非光纤型调Ｑ：
1.声光调Q激光器：
2.电光调Q激光器：
3.可饱和吸收体调Q激光器：
光纤型调Q装置
光纤型调Q装置有光纤迈克尔逊干涉仪调Q、光纤马赫
一曾特尔干涉仪调Q和光纤中的受激布里渊散射（ＳＢＳ）调Ｑ光纤激光器等。
下面介绍混合调Q和脉冲泵浦受激布里渊散射混合调Q光纤激光器。
混合调Q光纤激光器
如图所示
得到了峰值功率3.7KW，脉宽2m的脉冲激光输出。
实验中选用掺钕双包层光纤作增益介质，光纤长7.2m,纤芯直径5.1um,数值孔径0.12。
内包层为矩形结构,截面尺寸150um*75um。
泵源为800nm、3w激光二极管，有60%的泵光祸合到内包层中。
系统由一个全反镜和一个二向色镜构成驻波谐振腔。
在双包层光
纤的输出端接几米长的单模光纤,实现调Q ,得到纳秒量级的激光脉冲。
在腔内插人一声光调制器(AQM),使激光脉冲重复频率在6.6KHz-16.4KHZ范围内可调。
脉冲泵浦和受激布里渊散射混合调Q :
在线形腔双包层光纤激光器中,用脉冲泵浦和SBS混合调Q 。
如图所示
泵浦源为多模半导体激光器（LD），带有800um的输出
尾纤,数值孔径0.2,输出中心波长975.8nm ,
有连续和脉冲两种运转方式。
多模半导体激光器通过合适的光学藕合系统
泵浦掺Yb 的双包层光纤。
增益光纤纤芯直径为7um,作为泵浦光通道的内包层为一矩形结构(125*125um),外面涂一层硅橡胶作为外包层。
对于激光纤芯的数值孔径为0.11，,对于泵光内包层的数值孔径为0.5。
由于双包层光纤特殊的结构,不仅使得多模半导体激光器可以作为泵浦源,而且大大提高了泵浦效率。
二相色镜（976nm透过率89.9%,1064nm反射率99.5%）作为激光器的一个腔镜置于泵浦端。
双包层光纤的另一端接一段（几米）单模通信光纤。
利用单模光纤中的背向受激Brillouin散射提供腔反馈, 同时实现调Q。
实验得到重复频率可调（1KHz-10KHz）、
峰值功率大于10kw和脉宽小于2ns的激光脉冲。
发展：
在现代的光纤通信系统中高峰值功率、窄脉冲宽度的调; 光纤激光器起着举足轻重的作用, 特别是调; 光纤激光器的全光纤化更加速了现代光纤通信网的飞速发展。
另外附上MOPA光纤激光器结构示意图
调Q光纤激光器和普通的调Q激光器一样，都是在激光谐振腔内插入Q开关器件，通过周期性改变腔损耗，实现调Ｑ激光脉冲输出。
Ｑ开关是被广泛采用的产生短脉冲的激光技术之一。
现状：
调Q光纤激光器在许多领域都有着广泛应用，大功率是调Q光纤激光器的一个发展方向。
全光纤化也是调Ｑ光纤激光器发展的一个重要趋势，人们陆续研发出一些全光纤的Q开光来代替传统的声光与电光调制器，大大地降低了激光器的插入损失。
用于光纤激光器的调Ｑ技术大致可以分为光纤型调;和非光纤型调Ｑ两类。
非光纤型调Ｑ有光调Ｑ、电光调Ｑ、机械转镜调Ｑ和可饱和吸收体调Ｑ等。
非光纤型调Ｑ：
1.声光调Q激光器：
2.电光调Q激光器：
3.可饱和吸收体调Q激光器：
光纤型调Q装置
光纤型调Q装置有光纤迈克尔逊干涉仪调Q、光纤马赫
一曾特尔干涉仪调Q和光纤中的受激布里渊散射（ＳＢＳ）调Ｑ光纤激光器等。
下面介绍混合调Q和脉冲泵浦受激布里渊散射混合调Q光纤激光器。
混合调Q光纤激光器
如图所示
得到了峰值功率3.7KW，脉宽2m的脉冲激光输出。
实验中选用掺钕双包层光纤作增益介质，光纤长7.2m,纤芯直径5.1um,数值孔径0.12。
内包层为矩形结构,截面尺寸150um*75um。
泵源为800nm、3w激光二极管，有60%的泵光祸合到内包层中。
系统由一个全反镜和一个二向色镜构成驻波谐振腔。
在双包层光
纤的输出端接几米长的单模光纤,实现调Q ,得到纳秒量级的激光脉冲。
在腔内插人一声光调制器(AQM),使激光脉冲重复频率在6.6KHz-16.4KHZ范围内可调。
脉冲泵浦和受激布里渊散射混合调Q :
在线形腔双包层光纤激光器中,用脉冲泵浦和SBS混合调Q 。
如图所示
泵浦源为多模半导体激光器（LD），带有800um的输出
尾纤,数值孔径0.2,输出中心波长975.8nm ,
有连续和脉冲两种运转方式。
多模半导体激光器通过合适的光学藕合系统
泵浦掺Yb 的双包层光纤。
增益光纤纤芯直径为7um,作为泵浦光通道的内包层为一矩形结构(125*125um),外面涂一层硅橡胶作为外包层。
对于激光纤芯的数值孔径为0.11，,对于泵光内包层的数值孔径为0.5。
由于双包层光纤特殊的结构,不仅使得多模半导体激光器可以作为泵浦源,而且大大提高了泵浦效率。
二相色镜（976nm透过率89.9%,1064nm反射率99.5%）作为激光器的一个腔镜置于泵浦端。
双包层光纤的另一端接一段（几米）单模通信光纤。
利用单模光纤中的背向受激Brillouin散射提供腔反馈, 同时实现调Q。
实验得到重复频率可调（1KHz-10KHz）、
峰值功率大于10kw和脉宽小于2ns的激光脉冲。
发展：
在现代的光纤通信系统中高峰值功率、窄脉冲宽度的调; 光纤激光器起着举足轻重的作用, 特别是调; 光纤激光器的全光纤化更加速了现代光纤通信网的飞速发展。
另外附上MOPA光纤激光器结构示意图。
