通常，直接输出的飞秒光纤振荡器，其脉冲序列重复频率在数十兆赫兹至上百兆赫兹量级，平均功率也在几十毫瓦至上百毫瓦范围内，因此单脉冲能量仅为几百皮瓦到纳瓦量级；即便搭配脉冲压缩装置，峰值功率也仅为千瓦级，对于许多应用场景（尤其是生物医学和工业加工领域）而言功率过低。
飞秒光纤激光器通常包含一级或两级光纤放大器，用于放大种子源输出的激光，从而提供更高的平均功率和峰值功率，满足更广泛的应用需求。例如，利用飞秒光纤激光器连接高非线性光纤可实现白光光源；飞秒光纤激光器可作为生物多光子荧光显微镜成像的光源；光学频率梳的倍频程光谱产生，也需要瓦级功率的飞秒光纤激光器作为泵浦源。以一台 50MHz、100fs、5W的飞秒光纤激光器为例，其单脉冲能量可达 100nJ，峰值功率可达 1MW。
典型的飞秒光纤激光器主要由三部分组成：种子源、光纤放大器和色散补偿器件。种子源一般为锁模光纤振荡器，用于产生并输出飞秒激光；光纤放大器可采用前向、后向或双向泵浦方式，增益光纤可选用双包层或单包层结构；色散补偿器件可采用色散补偿光纤、闪耀光栅、棱镜或光纤布拉格光栅。
下面以基于双包层光纤放大器的掺铒光纤激光器为例，具体说明飞秒光纤激光器的基本结构。以下为几种常见的超快激光器结构示意图：
图 1：超快光纤激光器结构示意图
光纤振荡器：掺铒锁模光纤激光器。详情参见《掺铒光纤锁模激光器解决方案》图 2。
图 2：低重复频率、半导体可饱和吸收体（SA）锁模、全保偏光纤激光器装置图
图 3：适用于光谱学与生物医学应用的 1550nm 超快激光脉冲
图 4：1.91μm 飞秒脉冲光纤激光器结构示意图
图 5：2000nm 超快光纤激光器结构示意图
光纤选型：系统中光纤的选用需注意光纤间的匹配性，主要包括光纤类型（是否保偏、包层类型）和模场直径的匹配。
放大器前后光谱：信号经过放大器后光谱会发生轻微变化，因此在选择器件的工作波长范围时需特别注意。
脉冲压缩：两块透射光栅必须平行放置，否则会导致光束质量下降。
铭创光电可提供多种用于搭建超快光纤激光系统的无源器件，覆盖 850~2000nm 全波段，包括泵浦合束器、光环行器、光隔离器、分光耦合器、准直器、波分复用器、在线偏振器，以及保偏光纤（PM）和非保偏光纤（NO-PM）版本的偏振分束器（PBS）。如有相关需求，欢迎联系铭创光电。
