飛秒光纖激光器是一被動(dòng)鎖模光纖激光器，主要由光纖激光器構(gòu)成，具有飛秒(10負(fù)15次秒)區(qū)持續(xù)時(shí)間的脈沖激光器。具有光束質(zhì)量好、光束轉(zhuǎn)換效率高、工作波長(zhǎng)可調(diào)、制造成本低、結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)集成化和環(huán)境穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)而引起人們廣泛地關(guān)注。
 

　　光纖激光器使用稀土摻雜光纖作為激活介質(zhì)，用激光二極管作泵浦源，本身固有一些關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，使它們?cè)谕ㄟ^(guò)鎖模產(chǎn)生超短脈沖方面頗具吸引力。摻雜光纖的高增益帶寬和效率，允許制造相對(duì)便宜、緊湊、堅(jiān)固的光纖激光器系統(tǒng)，這些系統(tǒng)提供適合廣泛應(yīng)用的光纖耦合輸出光束。
 

　　光纖提供較高的表面積-體積比，從而可實(shí)現(xiàn)有效的冷卻，并且可以根據(jù)特定性能參數(shù)進(jìn)行定制。光纖激光器最初僅限于連續(xù)波(CW)、低功率、單模運(yùn)行；經(jīng)過(guò)了三十多年的發(fā)展，現(xiàn)在光纖激光器已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)單模和多模運(yùn)行，波長(zhǎng)范圍覆蓋紫外(UV)到遠(yuǎn)紅外(far-IR)波段，并且能提供非常高的功率水平、可變的重復(fù)頻率，以及(也許的顯著的)毫秒到飛秒級(jí)的脈寬。
 

　　不同于傳統(tǒng)的自由空間激光器，光纖激光器采用光纖和光纖布拉格光柵(FBG)，后者取代了常規(guī)的介質(zhì)反射鏡，用于光學(xué)反饋。大多數(shù)高功率光纖激光器采用雙包層光纖架構(gòu)，其中增益介質(zhì)在光纖的纖芯，由兩層包層包圍。來(lái)自激光二極管或另一個(gè)光纖激光器的多模泵浦光束，在內(nèi)包層中傳播并受到外包層的約束，激發(fā)激活介質(zhì)，并產(chǎn)生在光纖纖芯中傳播的激射模式。
 

　　相對(duì)于連續(xù)光纖激光器，飛秒光纖激光器輸出的激光脈沖具有超高的峰值功率(可到兆瓦量級(jí))和超短的脈沖寬度，這使得飛秒脈沖光纖激光器在信息傳輸、科學(xué)研究、機(jī)械加工等領(lǐng)域中具有突出的應(yīng)用價(jià)值。近年來(lái)，飛秒脈沖光纖激光器因?yàn)樵诠I(yè)控制、大氣監(jiān)測(cè)、有毒氣體探測(cè)、生物醫(yī)療、國(guó)防、光學(xué)傳感和光學(xué)成像等領(lǐng)域中都具有潛在的應(yīng)用而成為人們研究的熱點(diǎn)。