全光纤化2.8μm中红外被动调Q激光器数值分析

提出了一种实现全光纤中红外激光器脉冲运转的方法。利用氟化物玻璃中镝离子(Dy³⁺)的2.8μm波段的吸收截面与铒离子(Er³⁺)发射截面重合的特性，将掺镝氟化物光纤作为中红外波段的可饱和吸收体，实现2.8μm掺铒氟化物光纤激光器全光纤结构的被动调Q脉冲运转；通过在可饱和吸收体两端引入中心波长为3.1μm的光纤光栅，解决Dy³⁺上能级寿命较长所导致的高泵浦功率下Dy³⁺吸收饱和、进而导致被动调Q失效的问题。基于该结构建立了2.8μm被动调Q掺铒光纤激光器的速率方程模型，计算了可饱和吸收体的参数及其两端的谐振腔反馈条件对2.8μm激光器的脉冲运转功率和时间特性的影响。计算结果表明，通过在可饱和吸收体两端引入光纤光栅可以加快可饱和吸收体的恢复过程，使激光器能够在高泵浦功率下保持调Q脉冲运转。