在过去二十年中，环境监测、医疗诊断和全球定位等应用领域的快速发展，使得人们更加关注开发新型中红外光源。基于光纤的中红外激光器工作波长超过2.5微米，已成为特别有前途的高亮度光源。然而，将激光生成扩展到中红外波长范围面临巨大挑战，这主要是由于硅光纤中的吸收率极高，而玻璃基质的高声子能量会导致这种现象。

为了克服这一问题，研究人员不得不转向软玻璃纤维，但由于其热膨胀系数高、熔点低且易碎，因此需要对光纤激光器的开发过程进行彻底的重新评估。因此，迄今为止，大多数中红外光纤激光器装置都严重依赖于块体组件，增益介质是唯一的光纤部分。

莱布尼茨光子技术研究所的MariaChernysheva博士领导的科学家团队最近在《光：先进制造》杂志上发表了一篇论文，介绍了一种创新解决方案，以应对该领域的一项关键挑战。研究人员开发了一种混合光纤泵浦组合器的新概念，它是全光纤激光系统的关键组件。

作者指出：“目前，所有泵浦激光器都配备了硅光纤输出。将这些泵浦源与中红外光纤激光系统集成的主要挑战在于硅光纤与软玻璃光纤(如氟化物玻璃)不兼容。这些光纤的熔点几乎是硅的一半，热膨胀系数是硅的30倍，这使得传统的拼接方法极具挑战性。因此，制造熔融混合光纤组件几乎是不可能的。”

为了解决这个问题，研究团队探索了一种替代方法：基于衰减场的侧耦合。通过在约1厘米长度上抛光光纤并将它们并排对齐，他们能够实现超过80%的耦合效率，而无需直接拼接。这种创新方法利用衰减场将光从硅泵浦传输光纤传输到氟化物信号光纤中，从而克服了软玻璃光纤特性带来的限制。

值得注意的是，这种新设计有效地将热负荷分布在扩展的抛光光纤区域，从而实现高功率、长期稳定运行，RMS稳定性为0.09%。经证实的额外损耗小于0.9dB，与在更长信号波长范围内运行的商用硅光纤波分复用器(WDM)相当。此外，该设计用途广泛，不会对组合器中使用的光纤类型(无论是有源光纤还是无源光纤)施加限制，并且可以适应不同的玻璃材料或聚合物基光纤。

研究人员总结道：“这项研究为中红外全光纤激光器的开发开辟了新的令人兴奋的途径，与现有的对接耦合技术相比具有显著的优势。该设计允许更复杂的激光器配置，具有先进的功能和生成机制。此外，它有可能适用于其他组件，包括材料饱和吸收器或传感器。”

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