摘要:本文介绍了基于半导体调制型MOPA脉冲光纤激光器的基本原理，其中的关键技术，系统性能和特点，以及该类脉冲型光纤激光器在新兴的精细激光加工方面的应用。

1.    简介

光纤激光器（Fiber Lasers）属于固体激光器，和碟片式激光器（Disk Lasers）一样，两者都是特殊的固体激光器（Solid Status Lasers）。其特殊性在于作为激光器核心的有源腔的波导结构形式 – 光纤激光器具有细而长的波导结构，而碟片式激光器具有宽而扁平的波导结构。光纤这个独特的波导结构给光纤激光器带来了诸多优点，比如：光斑质量好、热稳定性好、散热性好、免维护、和能量传导光纤无缝熔接使用灵活等等。正因为此，光纤激光器被冠以“第三代激光器”之称。在科研界，对光纤激光器的研究炙手可热，在激光应用工业界，光纤激光器成了颇具竞争优势的选择。例如在脉冲激光加工领域，光纤激光器已经占据了大部分激光打标市场；在高功率连续光激光加工领域，光纤激光器加工系统成了高精度金属切割焊接应用的首选。

事实上，光纤激光器最早的研究工作在1961年就由美国科学家E. Snitzer 发表在应用物理学杂志上，Snitzer预见到这种纤细的波导有益于光斑模式的改善，但是由于当时半导体激光器还不成熟，而且泵浦光耦合困难，所以光纤激光器并没有很快受到重视。到了90年代末，光纤激光器和光纤放大器的快速发展得益于两大技术的成熟：高功率半导体激光器技术，以及1987年英国南安普顿大学的科学家们发明的改进MCVD方法，通过这种方法可以拉制出高性能的稀土掺杂光纤，从而可以制作出低阈值高增益的光纤激光器和放大器。毋庸置疑的是，光纤激光器/光纤放大器极大地推动了光通信的发展，尤其是全光放大可以对多路光信号同时进行放大，从而避免了光-电-光的转换，显著地降低了通信系统的成本。紧随其后的科学研究热点以及产业化热潮便是高功率光纤激光器技术，其带来了另一场激光加工领域的革命，对整个激光加工行业产生了深远的影响并将继续促进激光在各种新兴领域的应用。高功率脉冲光纤激光器在打标行业的应用就是一个实例，从图1可以看出2011年度激光标记行业细分市场上，光纤激光器市场份额已经超过了传统二氧化碳气体激光器和传统固体激光器（包括灯泵和半导体侧泵、端泵激光器的总和），图