Dan Wang 1,2,3,*Ping He 2Tangjian Zhou 2Mi Li 2[ ... ]Rihong Zhu 1
Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronic and Optical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
2 Institute of Applied Electronics, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 430079, China
3 Graduate School of China Academy of Engineering Physics, Beijing 100193, China
A high-power CW Yb:YAG slab laser amplifier with no adaptive optics correction has been experimentally established. At room temperature, the amplifier emits a power of 22 kW with an average beam quality (β) of less than 3 in 0.5 min. To our knowledge, this is the brightest slab laser without closed-loop adaptive optics demonstrated to date. In addition, an extracted power of 17 kW with an optical extraction efficiency of 33%, corresponding to a residual optical path difference of less than 0.5 µm, is achieved with the single Yb:YAG slab gain module. The slab gain module has the potential to be scalable to higher powers while maintaining good beam quality. This makes a high-power solid-state laser system simpler and more robust.
laser amplifier Yb:YAG slab laser surface quality pumping uniformity 
Chinese Optics Letters
2024, 22(3): 031402
作者单位
摘要
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,南京 210094
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
3 电子科技大学 光电科学与工程学院,成都 610054
中红外激光领域广泛使用高性能高反射光学元件,高反射率高精度测试技术是制备高性能反射光学元件的基础。针对2.7~3.0 μm波段光学元件高反射率测量的实际需求,基于量子级联激光器建立了连续光腔衰荡反射率测试实验装置,通过优选2.7~3.0 μm波段反射带内水汽吸收较弱的测试波长,分析空气中水汽吸收对衰荡时间和反射率测量的影响,并比较空气和氮气环境下反射率测量结果,实现了2.7~3.0 μm波段高反镜反射率的准确测量,在反射率约99.95%时绝对测量精度优于2×10−5。实验结果显示,采用测试波长2.9 μm并在测量时保证初始腔和测试腔腔长相同,无需使用氮气环境,直接在实验室空气环境可实现高反射率的精确测量。
中红外 高反镜 反射率 光腔衰荡 水汽吸收 mid-infrared highly reflective mirror reflectivity cavity ring-down absorption of water vapor 
强激光与粒子束
2024, 36(1): 011002
作者单位
摘要
1 南京理工大学紫金学院 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210023
2 天津津航技术物理研究所,天津 300308
3 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
针对目前光束质量分析仪只能用于小口径、低功率激光器光束质量评估的问题,开展了高功率激光器光束质量测量的衰减缩束技术实验研究,搭建了缩束激光的波像差及光束质量测量装置,开展了缩束组件装调误差对光束质量影响的实验。实验结果表明,随着装调视场角度的增加,1/3倍缩束组件在1.2°视场处M2测量偏差小于5%。搭建了偏振分光装置,研究了衰减组件对光束稳定性的影响。实验结果表明,随机偏振的准单模激光器的稳定性比多模激光更易受到衰减组件退偏的影响。搭建了高反式与楔板式高功率激光光束质量测量装置,对1 kW准单模激光进行光束质量测量。实验结果表明,在高反式测量装置中,待测光束通过高反镜时产生了退偏,从而导致光束质量测量结果偏小,楔板式测量装置的测量结果更能准确反映待测光的光束质量。
高功率激光器 光束质量测量 衰减组件 缩束组件 high power laser beam quality measurement attenuated components compressed components 
应用光学
2023, 44(6): 1250
Zhigang Han 1,2,*Junbo Li 1,2Siliang Liu 1,2Fangxin Li 1,2[ ... ]Rihong Zhu 1,2
Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronic Engineering and Optoelectronic Technology, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
2 MIIT Key Laboratory of Advanced Solid Laser, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
Four-channel off-axis holography is proposed to simultaneously understand the polarization states and the mode coefficients of linearly polarized (LP) modes in few-mode fiber. Far-field off-axis holograms in the four polarization directions of the fiber laser were acquired at the same moment through a four-channel holographic device. The weights, the relative phase differences, and the polarization parameters of the vector fiber laser mode can be solved simultaneously. The simulated and experimental mode analysis of the laser output by 1060-XP fiber with 6 LP modes at 632.8 nm is conducted, which shows that the similarity of the total intensity distribution of the laser before and after mode analysis is above 0.97. The mode polarization states, the mode weights, and the relative phase differences of the few-mode laser can be determined simultaneously in a single shot by four-channel off-axis holography.
vectorial fiber laser few-mode fiber off-axis holography mode decomposition 
Chinese Optics Letters
2023, 21(12): 120601
王进 1,2杨振营 1,2李丰芮 1,2单小琴 1,2[ ... ]朱日宏 1,2
作者单位
摘要
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 南京理工大学先进固体激光工信部重点实验室,江苏 南京 210094
3 中国电子科技集团公司第四十一研究所,山东 青岛 266555
提出一种基于短光纤延时自外差法的可见光波段单频激光线宽测量方法,利用短延时光纤减小可见光在石英光纤中的损耗并降低系统低频噪声,通过频谱信号平滑方法极大地提高频谱数据的信噪比,通过非线性最小二乘法拟合还原原始信号频谱,并最终计算出可见光波段激光线宽。构建可见光波段的延时自外差测量系统,搭建127 m和500 m延时光纤的可见光波段延时自外差测量装置,测得635 nm单频外腔半导体激光器线宽为29.4 kHz,与两个相同型号激光器互拍的测量结果接近,证明了基于短光纤延时自外差方法测量可见光单频激光器线宽的可行性。
测量 线宽测量 延时自外差法 可见光激光器 光学系统 
光学学报
2023, 43(21): 2112006
李俊博 1,2刘斯靓 1,2韩志刚 1,2,*李方欣 1,2[ ... ]朱日宏 1,2
作者单位
摘要
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 南京理工大学先进固体激光工信部重点实验室,江苏 南京 210094
激光光束质量M2因子的动态测量对激光器的设计、制造与应用均具有重要意义。本文提出了一种基于远场同轴全息的光纤激光器光束质量M2因子动态测量方法。通过偏振移相同轴全息技术直接获取待测激光的远场复振幅信息,利用角谱传输及透镜变换理论求解激光在自由空间中的光场强度分布,从而实现M2因子的动态测量。实验搭建了远场同轴全息装置,测量了不同纤芯直径光纤在632.8 nm 波长下的激光光束质量,其结果与BEAM SQUARED商用光束质量仪的测量结果一致。本文所提方法仅需0.02 s即可实现光纤激光的M2因子测量,比商用光束质量仪的测量速度提高了两个数量级以上。此外,本装置结构紧凑,能够避免透镜引入的装调及加工误差。
光纤光学与光通信 光束质量M2因子 同轴移相干涉 角谱传输 透镜变换 
光学学报
2023, 43(14): 1406001
Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronic and Optical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
2 Zijin College, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210023, China
Real-time monitoring of wavelength is important for high-speed wavelength phase-shifting interferometry. In this paper, a wavelength sensor based on a polarization-maintaining fiber interferometer with four-quadrant demodulation was proposed. We built the wavelength sensing system with resolution better than 0.005 pm and 0.1 ms sampling interval and measured the response time of the tuned wavelength at 35 ms in the phase-shifting process of a commercial wavelength phase-shifting free-space interferometer, as well as the wavelength drift velocity of 0.01 pm per second in the hysteresis process. The optical fiber wavelength sensor with four-quadrant demodulation provides a real-time wavelength sensing scheme for high-speed wavelength phase-shifting interferometers.
optical testing wavelength phase-shifting interferometer polarization-maintaining fiber interferometer four-quadrant polarization demodulation wavelength sensing 
Chinese Optics Letters
2022, 20(8): 081201
沈华 1,2朱日宏 1,2,*卞殷旭 1,2
作者单位
摘要
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 南京理工大学 先进固体激光工业和信息化部重点实验室,江苏 南京 210094
目前光纤光栅在高功率连续光纤激光器中的应用主要有两个方面,一是作为谐振腔腔镜,二是用来抑制激光器的非线性效应。首先论述了光纤光栅作为腔镜技术的发展现状,然后着重论述了能够抑制光纤激光器中非线性效应的特殊光纤光栅的发展状况。并详细描述了倾斜布拉格光纤光栅抑制受激拉曼散射和受激布里渊散射、长周期光纤光栅抑制受激拉曼散射以及相移长周期光纤光栅抑制自相位调制或四波混频等非线性效应引起的光谱展宽的研究进展。最后展望了光纤光栅在高功率光纤激光器领域的发展趋势,认为光纤光栅将朝着更高承载功率与长波长方向发展,同时认为基于飞秒激光刻写的光纤光栅技术、能够同时抑制多种非线性效应的光纤光栅技术、以及基于光纤光栅的光纤激光器激光偏振控制技术等将成为新的研究热点。
高功率光纤激光器 光纤光栅 谐振腔腔镜 非线性效应抑制 high-power fiber laser fiber grating cavity mirror nonlinear effects suppression 
红外与激光工程
2022, 51(2): 20210908
李志杰 1,2孔庆庆 1,2张明栋 1,2金子蘅 1,2[ ... ]朱日宏 1,2
作者单位
摘要
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 南京理工大学 先进固体激光工业和信息化部重点实验室,江苏 南京 210094
激光光闸可以将光纤激光器输出的单束激光通过多通道输出,实现激光器的“一机多用”,是现代化激光智能制造的关键性器件。由于光闸承载功率高达上万瓦,其耦合系统极易产生热效应,影响光闸使用性能。为解决万瓦级激光光闸热效应有效控制的难题,保证光闸的高效耦合与高质量光束输出,采用有限元分析法研究了光闸耦合系统的热效应物理机制,并提出一种基于水循环绕流冷却对光闸耦合系统进行热量管控的新方法。通过万瓦激光下的一系列实验验证,表明文中提出的热效应处理方法保证下,高功率激光光闸能长时间承载万瓦级功率,并保持98%以上的耦合效率,同时抑制了系统的热像差,保证了光闸输出激光的光束质量稳定性。该研究为高功率激光系统的热效应分析及处理提供了有效的手段。
激光光闸 热效应 有限元分析 绕流冷却 optic switch thermal effect finite element analysis flow around cooling 
红外与激光工程
2022, 51(2): 20210909
作者单位
摘要
南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
为了实现高功率光纤激光的窄线宽输出,研究了基于大模场三包层掺镱光纤(LMA-YTF)高功率窄线宽光纤激光的热效应和四波混频(FWM)效应。基于FWM效应模型,仿真分析了大模场三包层光纤(LMA-TCF)放大器光谱展宽的影响因素。建立了LMA-YTF的热分布模型,分析了大模场三包层光纤(LMA-YTF)中第二包层功率占比对光纤温度以及泵浦功率上限的影响,讨论了聚合物涂层导热系数和外部温度对光纤温度的影响,实验对比了不同反向合束器的泵浦功率上限,结果表明第二包层功率占比低的(6+1)×1合束器比(9+1)×1合束器拥有更高的泵浦功率上限。基于全国产化器件搭建了一台三包层光纤激光器,实现了输出功率6.7 kW、3 dB线宽为0.32 nm的激光输出。
窄线宽 三包层光纤 光纤热效应. narrow linewidth triple-cladding fiber fiber thermal effect 
红外与激光工程
2022, 51(2): 20210849

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!