光纤激光器是指用掺稀土元素的光纤作为增益介质的激光器，具有光束质量 好、集约化程度高、电光转换效率高、免调节、稳定性和可靠性高等优点。按谐 振腔结构，光纤激光器分为 F-P 腔和环形腔等。

按光纤结构，光纤激光器分为单包层光纤激光器和双包层光纤激光器等。按输出激光特性，光纤激光器分为连续光纤激光器和脉冲光纤激光器，其中脉冲光纤激光器根据其脉冲形成原理又可分为调 Q 脉冲光纤激光器、MOPA 光纤激光器和锁模超短脉冲光纤激光器。

典型的调 Q 脉冲光纤激光器主要由泵浦源、合束器、光纤光栅、声光 Q 开 关、有源光纤、隔离器等部件构成。

A、泵浦源

光纤激光器通常用半导体激光器作为泵浦源，对有源光纤进行泵浦，将有源光纤中处于基态能级的粒子（稀土离子）抽运到激态能级，从而实现有源光纤中的粒子数反转（激态能级粒子数大于基态能级粒子数），形成激光振荡或激光放大。泵浦源是光纤激光器的核心部件之一。泵浦源中的主要元器件有半导体激光芯片，以及快轴准直镜、慢轴准直镜、偏振分束/合束器、反射镜、聚焦透镜、滤光片、光纤头等光学元器件。光学元器件的损伤阈值、同轴精度、镀膜参数、表面质量等光学性能参数直接影响泵浦光的输出性能，其中快轴准直镜是一种非球柱面微透镜，技术难度大，全球范围内仅少数几家公司掌握快轴准直镜的加工技术。

B、光纤

光纤分为有源光纤和无源光纤。有源光纤是一种在光纤中掺入稀土离子的特种光纤，是光纤激光器的核心部件之一，作为增益介质，其作用是实现泵浦光到信号光的能量转换及在谐振腔内将信号光能量放大。无源光纤是一种不掺杂稀土离子的普通光纤，其作用是限制激光在光纤内部传输，并连接各个激光元器件。

C、光纤光栅

光纤光栅是一种通过相位掩膜法、驻波法或逐点写入法等方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的布拉格光栅，可以简单理解为存在于光纤中的反射镜。两个光纤光栅构成了光纤激光器的谐振腔，其作用是筛选一定方向和特定波长的光子并进行放大。光纤光栅的参数决定了光纤激光器的输出波长、带宽。

D、合束器

合束器是利用光纤熔融拉锥技术，将多束光纤合成为一根光纤所形成的器件，它可以将多束较低功率的泵浦激光合成为一束更高功率的泵浦激光并耦合到有源光纤中。合束器是实现高功率单模块光纤激光输出的关键器件。

E、声光 Q 开关

声光 Q 开关是一种通过超声波来控制激光强度变化的声光器件，作为一种受控的可变损耗插入到光纤激光器腔内，起到 Q 开关的作用。通过调 Q 技术，光纤激光器能够输出高峰值功率的脉冲激光。

F、隔离器

隔离器是一种只允许单向光通过的光无源器件，其工作原理是利用磁光晶体法拉第旋转效应的非互易性，使后向传输光能够被隔离。隔离器的主要作用是降低后向传输光对光源和光路系统产生的影响，从而维持光源和光路系统的稳定性以及延长光纤激光器的使用寿命。