1 光纤激光器
光纤激光器是使用掺稀土类的光纤作为介质的激光器。是固体激光器的一种，但是因为介质的形状很不同，一般把块状固体激光器与光纤激光器分开来考虑。
从某种意义上讲，光纤激光器实质上是一个波长转换器，即通过它将泵浦波长的光转换为所需要的波长激光。泵浦光通过稀土杂质光纤时，光纤芯中的稀土离子吸收泵浦光，跃迁到激光上能级，产生粒子数反转。反转后的粒子以受激辐射跃迁到激光下能级，即出现激光过程。
光纤激光器有两种激射状态，一种是三能级激射，另一种是四能级激射。
图1 三能级和四能级的简化能级图
图1 a，b 分别表示三能级和四能级跃迁系统的简化能级图，两者的差别在于较低能级所处的位置。在三能级系统中，激光下能级即为基态，或是靠近基态的的能级。而在四能级系统中，激光下能级和基态能级之间仍然存在一个跃迁。通常为无辐射跃迁。当光子在谐振腔内所获得的增益大于其在腔内的损耗时，就会产生激光输出。理论上四能级光纤激光器的阈值低于三能级系统。
2 光纤激光器的基本组成
由于光纤的纤芯很细，在泵浦光作用下光纤内极易形成高功率密度，使激光工作物质的能级间形成粒子束反转，适当加入正反馈回路构成谐振腔后，便可产生激光振荡。光纤激光器的谐振腔结构主要有三种。第一种最常见的激光谐振腔为法布里-珀罗（F-P）腔，它是将增益介质置于两篇反射镜之间构成。如下图2。
图2 法布里珀罗型谐振腔（空间耦合型）
第二种方法是直接在光纤上刻写光纤光栅作为腔镜，对激光波长来说，布拉格光栅相当于高反镜，对泵浦光则是透明的。如果将F-P腔的两个腔镜都用光纤光栅代替，就形成全光纤系统；利用布拉格光纤还有一个优点就是由于光栅具有频率选择性而能获得单纵模窄线宽的激光输出。如下图3
图3 光纤光栅F-P激光器
第三种是使用环形光纤，光纤环形可以通过设计光在光纤中走的光程差来使得激光全反，而对泵浦光全透。最简单的环形腔是将WDM耦合器的两端通过一段掺杂光纤连接在一起，在光纤环路中插入光隔离器可以使激光单向传输。如下图4结构。
3 光纤激光器的分类
光纤激光器有很多种，现按照不同分类方法可以如下表所示
