1 华中科技大学武汉国家光电研究中心，湖北 武汉 430074
2 武汉长进激光技术有限公司，湖北 武汉 430206
为了提升铒镱共掺光纤的抗辐照性能，以适用于远距离太空通信应用，采用改进的化学气相沉积(MCVD)方法制备了抗辐照铒镱共掺光纤。在常温下使用Co60辐射源对自研铒镱共掺光纤进行剂量为300 Gy和1000 Gy、平均剂量率为0.2 Gy/s的辐照。在940 nm和1550 nm处，该光纤在300 Gy辐照剂量下的辐致吸收(RIA)分别为0.10 dB/m和0.19 dB/m，在1000 Gy辐照剂量下的RIA分别为0.46 dB/m和0.37 dB/m。搭建了铒镱共掺光纤放大器(EYDFA)进行增益测试，采用输入功率为40 mW的1550 nm信号与940 nm的泵浦源，泵浦功率为7.3 W时其辐致增益变化(RIGV)分别为0.2 dB(300 Gy)和0.7 dB(1000 Gy)。
光纤光学 铒镱共掺光纤设计与制备 抗辐照性能 光纤通信 铒镱共掺光纤放大器 中国激光
2022, 49(22): 2215001
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心，湖北 武汉 430074
2 武汉长进激光技术有限公司，湖北 武汉 430206
采用改进的化学气相沉积工艺结合溶液掺杂技术成功制备了一种低数值孔径部分掺杂纺锤形光纤。该光纤的数值孔径约为0.05，镱离子在纤芯中的掺杂直径比约为77%，光纤两端纤芯和包层的直径分别为25 μm和400 μm，中间部分纤芯和包层的直径分别为37.5 μm和600 μm。搭建976 nm双端泵浦光纤放大器，该光纤最终实现了4.188 kW 的单模激光输出，斜率效率为82.8%，最高功率下的光束质量因子约为1.3，其输出功率的继续提升受限于受激拉曼散射效应。
光纤光学 掺镱光纤 光纤设计 横向模式不稳定 受激拉曼散射 光束质量 中国激光
2022, 49(13): 1315002
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心，湖北 武汉 430074
2 武汉长进激光技术有限公司，湖北 武汉 430223
随着激光雷达技术的快速发展，激光雷达在**及民用领域中的应用不断增多。保偏铒镱共掺光纤是1.5 μm激光雷达重要的增益介质，对其性能有重要的影响。成功制备出10 μm/128 μm保偏铒镱共掺光纤，其双折射系数为1.29×10－4，在1310 nm处的消光比为24 dB@4 m。基于该光纤搭建了全保偏全光纤主振荡功率放大系统，实验结果显示，当信号波长为1551 nm，光纤长度为7.5 m，940 nm泵浦功率为16.5 W时，输出功率为5.8 W，斜率效率达36%，输出激光的消光比为21 dB。该保偏铒镱共掺光纤具有优异的激光性能，为1.5 μm激光雷达系统的国产化提供了新的解决方案。
光纤光学 光纤激光器 铒镱共掺 激光雷达 保偏光纤 中国激光
2022, 49(12): 1206006
1 华中科技大学武汉国家光电研究中心, 湖北 武汉 430074
2 武汉长进激光技术有限公司, 湖北 武汉 430206
为了保证掺铒光纤在辐照环境下的工作性能与寿命,采用改进的化学气相沉积(MCVD)方法制备了C波段抗辐照掺铒光纤。在常温下使用 60Co辐射源对自研掺铒光纤进行累积剂量为1500 Gy、平均剂量率为0.2 Gy/s的辐照,结果发现,该光纤在980 nm和1550 nm处的辐致损耗(RIA)分别为1.4 dB/m和0.8 dB/m。搭建了掺铒光纤放大器(EDFA)进行增益测试,测试过程中采用输入功率为-20 dBm的1550 nm信号与波长为980 nm的泵浦源。测试结果表明,在100 mW和500 mW泵浦功率下,1550 nm处的辐致增益变化(RIGV)分别为0.8 dB和0.2 dB。
光纤光学 掺铒光纤 抗辐照 光纤通信 掺铒光纤放大器 中国激光
2021, 48(20): 2015001
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430074
2 武汉长进激光技术有限公司, 湖北 武汉 430206
搭建了基于声光调Q种子源的主振荡高功率放大(MOPA)系统。采用自主设计和制备的大模场双包层(100μm /400μm)有源光纤,通过两级放大,在重复频率为60kHz、脉冲宽度为150ns的条件下实现了平均功率为1000W的脉冲输出,斜率效率为72.5%,光谱显示无剩余泵浦光和寄生振荡,同时没有受激拉曼散射效应。此时的脉冲宽度展宽到260ns,单脉冲能量为16.7mJ。这是采用国产光纤实现脉冲激光器平均功率突破1000W的首次报道。
光纤光学 脉冲光纤激光器 主振荡功率放大 高功率脉冲放大
华中科技大学武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430074
基于自主研发的100/400双包层掺镱有源石英光纤,搭建了高功率主振荡功率放大(MOPA)结构纳秒调Q光纤激光器,重复频率30~60 kHz可调谐。系统中心波长为1064.08 nm。采用976 nm激光泵浦,在60 kHz时实现平均功率761 W的输出,单脉冲能量为12.6 mJ,斜率效率为83.4%,光束质量 Mx2=9.82, My2=9.02;30 kHz下平均功率为526 W,单脉冲能量为17.5 mJ,斜率效率为85%,光束质量 Mx2=8.67, My2=8.57。该光纤是目前报道的高重复频率下获得的平均功率和单脉冲能量最高的国产光纤。
激光器 脉冲光纤激光器 掺镱光纤 单脉冲能量 主振荡功率放大 中国激光
2019, 46(12): 1215002
华中科技大学武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430074
光纤激光器的输出功率达到一定阈值后, 激光器中会出现模式不稳定效应, 该效应会对激光器的输出功率和光束质量造成严重影响, 限制了大功率激光器的进一步应用。研究大功率光纤激光器中的模式不稳定机理及抑制方法, 这对光纤激光器输出功率的进一步提高具有重要意义。系统介绍了模式不稳定机理, 并总结了一些模式不稳定的抑制方法。
激光光学 掺镱光纤 光纤激光器 模式不稳定 光子暗化 激光与光电子学进展
2017, 54(8): 080001
华中科技大学武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430074
高功率掺镱光纤激光器长时间工作会产生光子暗化现象，导致激光器输出功率降低，因此研究掺镱光纤光子暗化现象对促进掺镱光纤激光器的进一步发展具有重要意义。从产生机理、产生的影响以及抑制方法三方面，详细介绍了掺镱光纤光子暗化现象的研究进展，为光子暗化现象的深入研究提供参考。
激光器 掺镱光纤 光子暗化 漂白 激光与光电子学进展
2016, 53(7): 070002
1 华中科技大学, 湖北 武汉 430074
2 武汉国家光电实验室, 湖北 武汉 430074
由1018 nm光纤激光器组成的同带抽运结构激光器是实现单根掺镱光纤达到输出极限的方法之一。由于Yb3+在发射光谱短波长处有相对较大的吸收截面，掺镱激光器一般很难工作于波长1030 nm以下。为获得高效率1018 nm光纤激光器，最根本的方法是调整掺镱光纤的光谱性质，使光纤发射次峰尽量靠近1018 nm。对Yb3+在石英光纤中光谱性质的改变机理进行了研究，通过共掺杂的方法获得了高性能1018 nm掺镱光纤，其预制棒发射次峰位于1008 nm，光纤发射次峰位于1021 nm。相较普通掺镱光纤,光纤发射次峰蓝移了18 nm，1018 nm处截面差值大。1018 nm激光的光光转换效率达到68%。
激光器 掺镱光纤 共掺杂 1018 nm激光
