在连续光纤激光器方面,随着光子晶体光纤技术的出现,使光纤技术具有了新的特性和优势,实现了可制备大模场面积的单模纤芯光纤、高的内包层数值孔径、无限单模等特性,从而使光纤激光器取得了飞快的进展。
起源
1960年美国休斯实验室著名发明家梅曼(T.H.Maiman)和兰姆(Lamb)等人成功的研制了发明了世界第一台可操作的红宝石激光器。1961年贝尔实验室(Bell)贾文(A.Javan)等人制成了第一台氦氛激光器。1962年霍耳(R.N.Hall)等人创制了GaAs半导体激光器后,半导体激光器已广泛地应用到通信、光盘存储、检测等领域中。而在1961年E.Snitzer首次通过试验在掺稀土元素谐振腔(Fabry-Perot腔)中利用棒状掺锁](Nd3+)玻璃波导获得了波长1.06nm的激光,即国际上报道公认的第一台掺Nd3+光纤激光器。而1962年H.W.Etzel等人已经制作出了第一台以镱[yì]离子(Yb3+)作为工作物质的光纤激光器(YDFLfa],但是开始并没有吸引人们太多的注意力。1964年C.J.Koester和E.Snitzer利用盘绕的线性灯管栗浦,在Im长的光纤中观察到了激光脉冲被放大了 50000倍。光纤激光器不久以后便被应用于光学信息处理方面的工作,但是由于当时的光纤传输损耗太大(>1000dB/km)根本无法实现长距离传输和通信、作为粟浦源的半导体激光器无法在室温下连续工作等条件限制,光纤激光器的研究相对缓慢,没有实质性的进展。 1966年享有“光纤之父”称号的高锟[kūn](K.C. Kao)和霍克哈姆(GA. Hockham)首先从理论上分析证明了用光纤作为传输媒体以实现光通信的可能性,并预言了制造通信用的超低耗光纤的可能性,彻底改变了人类的通讯模式。1970年美国的马瑞尔(R.D.Maurer)、卡普隆(F.RKapron)等科学家用改进型化学相沉积法(MCVD法)成功地制造出世界第一根传输损耗只有20dB/km(低损耗)的石英光纤,攻克了人类长久以来所面临的光纤无法实现长距离传输的技术难关。1974年,马瑞尔进一步提出了双包层光纤的概念。同年,美国贝尔(Bell)研究所采用最新发明技术-汽相沉积法(CVD法)制作出传输损耗降低只有l.ldB/km的低损耗光纤。而此时的J.Stone和C. A. Burrus则采用半导体注入型激光器终端栗浦方式成功地研制出能够在室温下连续工作的擦Nd3+光纤激光器,对以后的光纤激光器实用性研究具有重要意义。 1975年-1984年期间,光纤激光器的发展缓慢,但光纤激光器所必需的制作工艺关键技术却日趋成熟,为研制全光纤激光器铺平了道路。1985年,英国南安普顿大学(Southampton)的S.B.Poole等人采用MCVD方法首次把稀土辑离子掺入到单模桂光纤成功地制作了的低损耗单模掺铒光纤,为光纤激光器带来了新的前景。同时,RJ.Mears等人第一次报道了采用GaAlAs半导体激光器为栗浦源和低损耗光纤组成了 F-P腔和环形腔的惨Nd3+连续单模光纤激光器1987年,Southampton大学及Bell实验室采用半导体激光作为泉浦源栗入掺辑(Er3+)单模光纤对光信号实现放大,从实验上证明了惨辑光纤放大器(EDFA)的可行性,此后的EDFA已经成为光纤通信中不可缺少的重要器件。Southampton大学J.E.Townsend与S.B.Poole科研组等人进一步完善了各种惨稀土离子光纤的制作工艺与此同时,英国通信研究实验室(BTRL)首次向人们展示了基于定向称合器的光纤激光器,并研制出以半导体激光器为菜浦源的光纤激光器。此后,世界许多研究机构,如德国汉堡技术大学美国斯坦福大学、Bell实验室及日本NTT等也在光纤激光器与放大器领域做出了重要贡献。