高功率光纤激光的光谱合成技术研究激光器件与激光物理
1 中国科学院上海光学精密机械研究所
2 中科院上海光机所
3 上海光机所
4 中国科学院强激光材料科学与技术重点实验室
随着高功率、高亮度激光光源在工业、国防和能源等应用领域的不断拓展,在光束质量、热管理、转换效率和方便使用等方面具有独特优势的高功率光纤激光器受到广泛重视。然而,由于热损伤和非线性效应等因素的制约,单根光纤激光器的单模输出功率受到一定限制。将多个光纤激光器的输出通过一定的方式进行光束合成,是实现更高功率激光输出的必然选择。近年来,国内外针对高功率光纤激光阵列的相干和非相干光束合成技术开展了大量探索研究。采用色散光学元件将不同波长的光纤激光合成一束激光输出的光谱合成技术是实现高功率、高亮度光纤激光系统的有效技术途径。本文主要对高功率光纤激光的光谱合成技术进行了介绍,首先介绍了光谱合成技术的发展历程和研究现状,给出了几类常见的光谱合成系统的基本原理、关键要素和优缺点,然后介绍了中国科学院上海光学精密机械研究所在窄线宽光纤激光及其光谱合成方面的最新进展,采用自研的窄线宽光纤激光器和衍射光栅,实现了11.27 kW的高光束质量的光谱合成输出。最后对高功率光纤激光光谱合成技术的发展前景进行了展望。
郑也, 杨依枫, 赵翔, 公维超, 柏刚, 张璟璞, 刘恺, 陈晓龙, 赵纯, 漆云凤, 晋云霞, 何兵, 周军(大). 高功率光纤激光的光谱合成技术研究[J]. 中国激光, 2017, 44(2): 18.
DOI:10.3788/cjl201744.02激光器件与激光物理18