从双包层光纤激光器的速率方程出发，得到了光纤中泵浦光与激光的功率分布、输出功
率与泵浦功率的关系、腔镜反射率及光纤长度对输出功率的影响。研究结果表明：输出激光功率与
光纤长度及后腔镜反射率有很强的依赖关系，存在一个输出功率最大的最佳光纤长度。后腔镜反
射率越大，输出激光功率越小；"-3光纤长度较短时，在输出端放置反射镜使泵浦光高反射，可以提
高输出功率和效率。通过对端面泵浦掺Yb”双包层光纤激光器进行理论分析和实验研究，得到输
出激光的中心波长为1 088．3 nm，斜率效率为33．7 9／5，最大输出功率为1．75 w 。

光纤激光器在工业加工、印刷、打标、医疗和通信等领域有着广泛的应用⋯。双包层光纤激光器可
提供几十瓦甚至上百瓦的单模连续输出 。与普通单模光纤相比，双包层光纤增加了1个内包层
(内包层的形状有矩形、D形、梅花形等)，其横向尺寸和数值孔径都比较大，可以有效地将更多的泵浦
光耦合进纤芯，从而提高输出功率。由于Yb 具有较宽的吸收光谱和发射光谱、较高的吸收截面及无
激发态吸收和无浓度淬灭等优点，因而光纤激光器中的掺杂离子大多采用Yb ]o本文对掺Yb卜端面
泵浦双包层光纤激光器的特性进行了研究，分析了光纤中的功率分布、输出功率与泵浦功率的关系，
腔镜反射率及光纤长度对输出功率的影响，并进行了初步的实验研究。

利用掺Yb”双包层光纤进行了端面泵浦的实验，实验示意图见图1。采用中心波长为975 nm 的
半导体激光器(LD)作为泵浦源，LD 发出的光经过由透镜组构成的耦合系统准直聚焦后进人双包
层光纤中。温控系统将LD的温度控制在20 C左右，使LD的输出波长保持稳定。双包层光纤的内
包层为D形，尺寸为320 m×400 m，数值孑L径为0．35；纤芯直径约为3．5 m，数值孑L径为0．152；光纤的长度约为100 ITI。光纤的掺杂浓度不确定(经粗略测定，975 nm 泵浦光的吸收系数约为
0．1 dB／m)。实验采用1个二色镜作为谐振腔的前腔镜，它对975 nm泵浦光的透射率高于95 ，而对1 050～1 1O0 nm 的光的反射率高于99 。输出端直接使用光纤解理面。双包层光纤放置在2个五维
的光纤精密调整架上，它可以精密地调节光纤端面的位置，以达到理想状态。实验中，光纤的前端面与
二色镜紧密贴在一起。用量热型的光功率计和光谱仪测量输出激光的功率和光谱。
实验得到的输出光谱如图8所示。可以看到，除了输出中心波长为1 088．3 nm 的激光外，还有
少量未吸收的泵浦光。为了保证测量输出激光功率的准确性，在光纤输出端放置1个与前腔镜完全一

从速率方程出发，分析了掺Yb”双包层光纤激光器的特性。结果表明，输出激光功率与光纤长
度及后腔镜反射率有很大关系，存在一个可使输出功率达到最大的最佳光纤长度。后腔镜反射率越
大，输出激光功率越小；当光纤长度较短时，在输出端放置反射镜使泵浦光高反射，可以提高输出功率
和效率。实验研究了端面泵浦掺Yb”双包层光纤激光器，得到输出激光的中心波长为1 088．3 nm，
斜率效率为33．7 ，最大输出功率为1．75 w 。