光纤激光器——关于掺Yb3+双包层光纤的吸收系数问题？

cosinezheng · 发表于 2003-10-20 04:45:00

有国内公司给出了他们生产的掺Yb双包层光纤的吸收系数为6dB/m（我们用来做fiber laser），我查了一下书，吸收系数可以定义为1m长的光纤吸收后的分贝数：alpha=-10/L*lg(Pout/Pin)，那么传输一定距离后的光功率如何计算？以6dB为例，相当于传播1m后输出功率为原来的25%，那么传播20m呢？经过计算（Pout/Pin=exp(-20*25%)）光功率还剩下约0.4%，但我们实际测得却是5%，相差一个数量级，难道是技术参数有欺骗？
更为奇怪的十一家外国公司给出的吸收系数居然是2000dB/m，相当于不足1米的光纤足以吸收全部泵普光！这可能吗？还是我的计算有问题？

无知无畏 · 发表于 2011-7-22 17:08:40

optro 发表于 2011-7-22 14:16
糊涂蛋，以后回答您。

别，您自己乐呵着吧。

optro · 发表于 2011-7-22 14:16:25

无知无畏发表于 2011-7-22 13:23
给大家举这样一个例子，Liekki公司的双包层光纤Yb200-30/250DC的包层泵浦吸收为~17dB/m (976nm), 为什么会 ...

糊涂蛋，以后回答您。

无知无畏 · 发表于 2011-7-22 13:23:49

optro 发表于 2011-7-20 13:45
无知误为真把自己当成光纤激光专家了，
您不过好似华尔街的巨骗，在宣传“创新金融”，兜销自己的金融“ ...

给大家举这样一个例子，Liekki公司的双包层光纤Yb200-30/250DC的包层泵浦吸收为~17dB/m (976nm), 为什么会纤芯泵浦吸收高达1200dB/m呢，实际上一个简单的计算就可以明白其中的道理。

纤芯直径30um，纤芯截面积3.14x15x15=706.5
内包层直径250um，相当于截面积 3.14x125x125=49062.5
包层泵浦吸收：17dB/m

相当于纤芯泵浦吸收：(49062.5 x 17)/706.5=1180dB/m

也就是说，一个包层泵浦吸收17dB/m的30/250um的双包层掺镱光纤，相当于纤芯吸收为大约1200dB/m. Optro明白了没？Liekki公司采用DND的光纤制作工艺，声称可以实现100层甚至更高的Yb离子掺杂层，可以得到更高的掺杂浓度。

无知无畏 · 发表于 2011-7-21 13:10:09

optro 发表于 2011-7-20 13:45
无知误为真把自己当成光纤激光专家了，
您不过好似华尔街的巨骗，在宣传“创新金融”，兜销自己的金融“ ...

给不懂光纤的人讲光纤是很不容易的事情，Optro先读一读下面的文字，再发表谬论！

In contrast to the mutistep MCVD process, DND directly and simultaneously deposits all the elements in nanoparticle size to create preforms in a single step. The end result is a highly doped core composed of hundreds of layers with accurately controlled composition. More important, the doping and the refractive-index profile can be independently tailored to produce an optimized active fiber.

With DND, fabrication of a preform with precise optical and gain properties can be completed in a matter of hours. Because of DND’s accuracy and control, fabrication of active fibers is also highly repeatable. The use of MCVD solution doping (soaking and diffusion) produces core absorption values up to 1200 dB/m at 976 nm, compared to 2000 dB/m and beyond for the highly controllable and accurate DND process. Furthermore, as a result of this new preform fabrication process, core-to-clad ratios of up to 0.5 are attainable for DND-produced fibers, whereas MCVD-produced fibers are limited to values of 0.16.

无知无畏 · 发表于 2011-7-20 23:53:35

对Optro这样无知的人只能无视，哈哈！您真是狗屁不通！别再丢人了。

optro · 发表于 2011-7-20 13:45:44

无知无畏发表于 2011-7-14 13:24
我尝试说一下，有不对的地方大家指出来吧。

掺镱光纤的泵浦吸收6dB/m, 或者2000dB/m (例如Liekki 的Yb20 ...

无知误为真把自己当成光纤激光专家了，
您不过好似华尔街的巨骗，在宣传“创新金融”，兜销自己的金融“衍生品”，转来绕去，不知所云，连自己读不知所云了。
您是一个很有代表性的代理商，什么人间奇迹在您公司度可实现，有时间，将您的光纤激光注入放大、隔离器的张氏学说一一放在阳光下暴晒。

optro · 发表于 2011-7-20 13:36:40

桂楚材发表于 2011-7-20 13:08
Liekki 的Yb2000-4/125,980波段处会有2000dB/m的吸收率吗?2000这个数应该是参杂浓度吧.

2000dB/M不是掺杂浓度，显然也不是吸收系数，如果是吸收系数，这个光纤的掺杂就非常高，
如果是吸收系数，一毫米就是-2db，一毫米就吸收39%多了。

2000db,这样表示是增益。吸收应该是-2000db/m。

桂楚材 · 发表于 2011-7-20 13:08:31

Liekki 的Yb2000-4/125,980波段处会有2000dB/m的吸收率吗?2000这个数应该是参杂浓度吧.

无知无畏 · 发表于 2011-7-14 13:27:29

补充一下， Liekki的2000dB/m吸收应该是计算所得，不是实际测试的结果。

无知无畏 · 发表于 2011-7-14 13:24:01

我尝试说一下，有不对的地方大家指出来吧。

掺镱光纤的泵浦吸收6dB/m, 或者2000dB/m (例如Liekki 的Yb2000-4/125纤芯泵浦单包层光纤）总指标定义上说的确指的是泵浦光传输一米的损耗，但是为什么和实际情况不符呢？9楼的哥们大概说到了重点，这个指标的测试条件很重要：
1.低功率的情况下
2.过模式注入的情况下
3.保证光纤不处于饱和的情况下

实际上测试泵浦吸收非常困难，通常采用反向截断法（cut-back）来计算光纤的吸收，尽管如此，还需要考虑泵浦光注入损耗，回波反射，残留泵浦光的滤除等等。

换句话说，6dB/m吸收的双包层光纤你得用非常低的功率输出的宽带975nm波长的光源，例如SLED光源，进行测试，实际上这个指标对实际应用的指导仅仅在于两个方面：
1）定性地让使用者明白光纤的掺杂水平，例如6dB/m是很高的掺杂才可以得到的吸收水平
2）帮助优化合理的光纤长度，用来指导光纤激光器或者光纤放大器腔的设计。

至于楼主的计算，那是因为您泵浦功率较高的情况下，光纤的吸收处于饱和状态（一段光纤的Yb离子都已经从低能级跳到了高能级，不能再吸收泵浦光了），所以没有办法这样计算经过了20米光纤后的实际功率输出。

另外，如果注入泵浦功率较高，您实际测得的输出功率不再是输入的泵浦光，而是发射出来的ASE光了，其中976nm波长处既是吸收的峰也是发射的峰，所以尽管波长相同，早已是物是人非了。

billyexpert · 发表于 2011-7-14 00:53:59

那就请无知无畏同志来解答一下.楼上这么多人都在洗耳恭听呢.

光纤激光器——关于掺Yb3+双包层光纤的吸收系数问题？

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