基于腔内的模式选择耦合器(MSC),报道了一种输出模式可切换的调Q脉冲掺铒光纤激光器。通过布拉格光栅和MSC的共同作用,实现输出波长的选择和不同模式间的转换。由于MSC具有模式分离特性且激光腔具有双支路输出配置,通过调整腔内损耗可以实现对激光输出不同模式间的切换,成功地观察到了同时具有线偏振模式(LP01模式和LP11模式)的双波长调Q脉冲输出,该模式可切换激光器可以应用在通信、粒子捕获等领域。

分析了利用光纤中的受激布里渊散射(SBS)相位共轭效应进行激光腔内调Q,产生ns量级脉冲激光的原理,并对利用该效应产生的激光脉冲波形和脉冲形成过程进行了数值模拟,得到的脉冲波形与SBS相位共轭反射率随时间变化曲线基本一致,表明利用光纤中的SBS相位共轭作用调Q具有可行性。据此,对采用单模光纤(SMF)作为SBS池的掺Er3＋调Q光纤激光器进行实验研究,当单模光纤长度为1.5 m时,在45 mW的抽运光功率下得到脉宽约2.6 ns,脉冲周期58.23 ns,平均功率7.35 mW的激光脉冲。进一步的研究表明：激光器中相位共轭镜的形成与SBS介质长度有关,SBS介质过长,斯托克斯线之间无固定的相位关系,不能形成相干叠加,SBS相位共轭腔不能形成; SBS介质过短,腔内正交偏振模光子寿命的改变使脉冲出现双峰现象。脉冲形成后其属性只与SBS动态属性有关。

从光纤干涉环中受激瑞利散射(SRS)和光纤中受激布里渊散射(SBS)共同作用调Q的原理出发, 研究了光纤干涉环耦合比及环长对调Q光纤激光器输出激光特性的影响。分别采用耦合比为50:50,80:20,90:10的光纤干涉环在不同环长下搭建掺Er3+调Q光纤激光器进行实验。实验结果表明, 干涉环的耦合比和环长是影响输出激光特性的关键因素, 耦合率(～10%)的干涉环适宜产生脉冲激光, 具有高耦合比干涉环的光纤激光器只有连续激光输出; 环长根据干涉环耦合率 (～10%)在2 m附近调整可以获得理想脉冲激光输出, 环长过短时产生输出激光的弛豫振荡, 反之产生输出激光脉冲的分裂。采用耦合比为90:10,环长为2 m的光纤干涉环时, 在37 mW的抽运功率下获得脉宽7.2 ns,重复频率212.4 kHz,输出功率5.4 mW的脉冲激光, 脉冲波形较好, 峰值功率有～30%的波动。

从光纤激光器的速率方程出发,通过MATLAB编程对光纤激光器的瞬态特性及脉冲泵浦调Q光纤激光器的输出特性进行了数值模拟和优化设计.结果表明,通过脉冲泵浦使输出脉冲宽度被压窄,随着泵浦脉冲宽度和功率的增加,产生稳定激光的时间延长,而且伴随有次脉冲产生.