1 国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室，湖南 长沙 410073
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410073
强激光与粒子束
2024, 36(1): 011001
1 国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
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3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410073
研制了一款输入输出均为50 μm大芯径信号光纤的高泵浦光耦合效率、高光束质量保持的（6+1）×1反向泵浦/信号合束器。利用仿真软件分析了锥区长度、拉锥比例以及玻璃管折射率对泵浦光耦合效率的影响，纤芯轴向偏移量对信号光传输效率及光束质量的影响。合束器的制作中，使用半掺氟的薄壁玻璃管提高泵浦臂性能，泵浦耦合效率大于98.5%，无主动制冷情况下温升小于10 ℃/kW。采用包层腐蚀变径技术保证信号光纤在组束过程中纤芯不变形，并通过光束质量因子反馈对准熔接，实现了高光束质量保持的合束器的研制，光束质量退化比仅为3.4%。在合束器信号光纤尾端制作包层光滤除器并熔接端帽构成一体化器件，应用于单级主振荡功率放大结构的窄线宽激光系统中，实现了4.1 kW近单模输出，拉曼抑制比为40.5 dB。
泵浦/信号合束器 高功率光纤激光 光束质量
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3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410073
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2 国防科技大学南湖之光实验室，湖南 长沙 410073
光纤光栅（FBG）在高功率光纤振荡器中发挥着重要作用，既可以作为谐振腔腔镜，又可以抑制受激拉曼散射（SRS）效应。使用飞秒激光在芯径为30 μm的大模场双包层光纤（LMA-DCF）上刻写了波长为1080 nm的FBG对以及波长为1135 nm的啁啾倾斜光纤光栅（CTFBG），利用FBG对搭建了全光纤振荡器，并使用CTFBG抑制了SRS，实现了9 kW激光功率输出，斜率效率为83.4%。研究结果有利于推动高功率FBG的研制和高功率光纤振荡器的发展。
光纤光学 飞秒激光 光纤振荡器 高功率激光器 受激拉曼散射 光纤光栅
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啁啾倾斜光纤布拉格光栅（CTFBG）是高功率光纤激光系统中抑制受激拉曼散射（SRS）的关键器件。使用飞秒激光在50 μm/400 μm光纤上研制了可承受10 kW激光功率的CTFBG。CTFBG插入损耗为0.03 dB，制冷后的功率温升系数仅为2.4 ℃/kW，验证了飞秒激光刻写的CTFBG具有优异的功率承受能力。
光纤光学 飞秒激光 高功率光纤激光器 受激拉曼散射 光纤布拉格光栅 啁啾倾斜光纤布拉格光栅
Li Jiang 1,2,3Jinming Wu 1,2,3Rui Song 1,2,3,*Zilun Chen 1,2,3[ ... ]Jing Hou 1,2,3,*
Author Affiliations
Abstract
1 College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha, China
2 Nanhu Laser Laboratory, National University of Defense Technology, Changsha, China
3 Hunan Provincial Key Laboratory of High Energy Laser Technology, National University of Defense Technology, Changsha, China
The random distributed-feedback fiber laser (RFL) is a new approach to obtain a high-power stable supercontinuum (SC) source. To consider both structure simplification and high-power SC output, an innovative structure achieving a kilowatt-level SC output in a single-stage RFL with a half-open cavity is demonstrated in this paper. It consists of a fiber oscillator, a piece of long passive fiber and a broadband coupler, among which the broadband coupler acting as a feedback device is crucial in SC generation. When the system has no feedback, the backward output power is up to 298 W under the pump power of 1185 W. When the feedback is introduced before the pump laser, the backward power loss can be reduced and the pump can be fully utilized, which could promote forward output power and conversion efficiency significantly. Under the maximum pump power of 1847 W, a 1300 W SC with spectrum ranging from 887 to 1920 nm and SC conversion efficiency of 66% is obtained. To the best of our knowledge, it is the simplest structure used for high-power SC generation, and both the generated SC output power and the conversion efficiency are highest in the scheme of the half-opened RFL output SC.
high conversion efficiency high-power supercontinuum random fiber laser single-stage structure High Power Laser Science and Engineering
2023, 11(6): 06000e80
曹涧秋 1,2,3刘爱民 1,2,3陈毛妮 1,2,3田源 1,2,3[ ... ]陈金宝 1,2,3,*
1 国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室，湖南 长沙 410073
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410073
中国激光
2023, 50(22): 2216001
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中国激光
2023, 50(21): 2116002
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2 国防科技大学南湖之光实验室，湖南 长沙 410073
级联泵浦方案具有泵浦光亮度高、量子亏损小、光纤热负荷低、模式不稳定阈值高等优势，是获得高功率光纤激光的主要技术方案。目前，万瓦级高光束质量光纤激光的实现在非线性效应抑制和模式控制等方面遇到困难。本文介绍了国防科技大学近年来在高光束质量级联泵浦光纤激光器方面的研究进展，并对功率和光束质量进一步提升的可行途径进行了分析。
高功率光纤激光器 级联泵浦 受激拉曼散射 光束质量 光学学报
2023, 43(17): 1714009
