Author Affiliations
Abstract
1 Shenzhen Key Laboratory of Laser Engineering, Key Laboratory of Advanced Optical Precision Manufacturing Technology of Guangdong Higher Education Institutes, Guangdong Provincial Key Laboratory of Micro/Nano Optomechatronics Engineering, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 College of New Materials and New Energies, Shenzhen Technology University, Shenzhen 518118, China
3 College of Electronics and Information Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
4 Shenzhen Institute of Information Technology, Shenzhen 518172, China
5 Han’s Laser Technology Industry Group Co., Ltd., Shenzhen 518057, China
We experimentally demonstrate an all-fiber supercontinuum source that covers the spectral region ranging from visible to mid-infrared. The ultra-broadband supercontinuum is realized by pumping a cascaded photonic crystal fiber and a highly nonlinear fiber with a 1/1.5 μm dual-band pump source. A maximum output power of 9.01 W is achieved using the system, which is the highest power ever achieved from a supercontinuum source spanning from the visible to mid-infrared.
fiber lasers supercontinuum generation nonlinear optics Chinese Optics Letters
2021, 19(4): 041403
张灵聪 1,2,3,*杜戈果 1,2,3赵俊清 1,2,3郭春雨 1,2,3阮双琛 1,2,3
1 深圳市激光工程重点实验室，广东 深圳 518060
2 先进光学精密制造技术广东普通高校重点实验室(深圳大学)，广东 深圳 518060
3 深圳大学 电子科学与技术学院，广东 深圳 518060
在激光器输出平均功率一定的情况下，峰值功率主要取决于调制频率和脉冲宽度。这使得脉冲宽度的调节具有一定的实际应用价值。对调Q掺铥双包层光纤激光器进行研究，首先确定了激光器的最佳输出透过率，在65%最佳透过率时，得到2 μm激光的输出功率3.9 W，斜率效率为31%。外接一个信号发生器，信号门宽从12 μs变化到18 μs，并测量了调制频率分别在30 kHz、40 kHz和50 kHz时输出脉冲宽度的变化情况，得到了555.6 W的最高峰值功率，实现了脉冲宽度从163.4 ns到207.9 ns的变化。实验情况证实了用外接信号发生器能有效控制激光器的输出脉冲宽度。
铥 双包层光纤 可调脉冲宽度 声光调Q 光纤激光器 thulium double-clad fiber tunable pulse width acousto-optic Q-switch fiber laser
深圳大学电子科学与技术学院 深圳市激光工程重点实验室， 广东 深圳 518060
掺铥光纤激光器所发射的2 μm波段激光处于水分子吸收峰且对人眼安全，并且被认为是3~5 μm光参量振荡的有效抽运源，因此具有巨大应用前景。围绕进口和国产掺铥双包层光纤展开了一系列研究，实现了光纤激光器的连续运转、脉冲运转、可调谐输出等。对进口光纤的光谱特性进行了较全面的研究，获得最大连续输出功率6 W、斜率效率50%；采用国产掺铥双包层光纤，获得最大连续输出功率5.1 W、斜率效率41.9%；采用后向Littrow结构、以闪耀光栅作为选频元件，获得了2 μm附近最大范围可达105 nm的可调谐激光输出，且各调谐激光线宽均在2.2 nm左右。采用声光调制器(AOM)作为Q开关，在调制频率为1 kHz时，获得最高峰值功率4.2 kW、最大脉冲能量840 μJ、脉宽200 ns的脉冲输出；在3 kHz时获得了最短180 ns的脉冲输出。对双端抽运方式也进行了研究。分析了腔镜透射率和激光介质长度对激光输出功率的影响，讨论了激光光谱的红移现象。
激光器 光纤激光器 掺铥双包层光纤 连续运转 脉冲运转 可调谐 双端抽运 激光与光电子学进展
2012, 49(2): 020005
深圳市激光工程重点实验室, 深圳大学电子科学与技术学院, 广东 深圳 518060
实验研究了半导体激光器双端泵浦的掺铥双包层光纤激光器, 获得了最大功率为 4.72W的连续激光输出, 在该输出功率下的中心波长为 1 997.6 nm并且光谱范围较宽。实验中所采用两个半导体激光器泵浦源的最大入纤功率分别为 11.48W和8.74W, 对应中心波长分别为 790.1 nm和 787.2 nm。激光器斜率效率为 33％。实验分析得出决定耦合系统耦合效率的主要环节是入纤过程中的损耗, 包括光纤端面的不理想以及泵浦聚焦光斑与光纤不匹配。实验也证明影响功率提高的关键因素还在于输出端二色镜对激光的透过率和掺杂浓度一定下的增益光纤长度。
光纤激光器 双端泵浦 双包层掺铥光纤 耦合效率 fiber laser double-end pumping double-clad thulium doped fiber coupling efficiency
Author Affiliations
Abstract
1 College of Electronic Science and Technology, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 Yangtze Optical Fiber and Cable Company Ltd Research Center, Wuhan 430073, China
3 College of Optoelectric Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
A novel large-mode-area Bragg fiber (BF) is proposed for selectively suppressing the amplified spontaneous emission (ASE) of Yb. Confinement loss can be effectively lowered by adding a layer of F-doped glass near the core of this fiber. The BF can achieve effective suppression of ASE of Yb when the bend radius is 0.15 m at wavelength lower than 1.13 \mu m in theory, and eliminate LP11 mode in mode competition in wavelength range of 1.15-1.2 \mu m.
大模面积 布拉格光纤 放大的自发辐射 移频光纤激光器 全固光子带隙光纤 060.2270 Fiber characterization 060.2280 Fiber design and fabrication 060.2430 Fibers, single-mode 060.5295 Photonic crystal fibers 140.3510 Lasers, fiber Chinese Optics Letters
2011, 9(6): 060603
1 深圳市激光工程重点实验室, 广东 深圳 518060
2 深圳大学电子科学与技术学院, 广东 深圳 518060
对内包层截面为六边形的国产掺Tm3+双包层光纤的光谱特性进行了较全面的实验研究。在1064nm激光泵浦下, 观察到掺铥光纤发出明亮的蓝光, 对其上转换谱进行了测量, 并分析了产生的机理。在785nm LD泵浦下, 测量了光纤的荧光谱。选用3种不同透过率的输出镜, 对长度分别为4.5m和2.2m的掺Tm3+光纤实现了2μm波段的激光输出; 利用红外光谱仪测得了激光波长。实验获得最大输出功率达到5.1W, 斜率效率41.9%, 并对实验结果做了分析。
掺Tm3+双包层光纤 光纤激光器 2μm激光 频率上转换 thulium(Tm3+)-doped double cladding fiber fiber laser 2μm laser frequency up-conversion
首先从掺铥光纤激光器的速率方程和光传输方程出发，建立数学模型，通过Matlab软件进行数值计算，分析了泵浦光和激光沿光纤的分布以及各能级离子数的变化。在不同掺杂浓度下，研究了小信号增益与入纤泵浦功率的关系以及泵浦光和激光功率与增益介质长度的关系。在不同泵浦功率下，研究了输出功率与输出耦合镜反射率的关系。进一步对不同泵浦吸收系数，研究了斜率效率和泵浦阈值与光纤长度的关系。分析结果表明：存在最佳光纤长度和最佳耦合输出透过率，使得激光输出功率达到最佳值。
掺铥光纤激光器 速率方程 Matlab软件 数值分析 Tm3+-doped fiber laser rate equation Matlab software numerical analysis
介绍了掺铥光纤激光器的基本结构以及工作原理；综述和分析了掺铥光纤激光器的研究国内外进展，阐述了掺铥光纤激光器可以采用几种不同的抽运源进行抽运，即LD抽运源、Nd∶YAG激光器抽运源、掺Yb3+光纤激光器抽运源以及色心、掺铒光纤激光器抽运源等。同时也指出了如何提高激光器输出特性的方法，即进一步改善交叉弛豫率、降低上转换以及热处理等。最后展望了掺铥光纤激光器在生物医学领域的应用前景。
激光器 掺铥光纤 抽运源 激光技术 lasers Tm3+-doped fiber pump sources laser technique
激光工程重点实验室,深圳大学电子科学与技术学院,深圳,518060
研究了1 064 nm波长双向泵浦的掺铥石英光纤放大器(TDSFA),测量了信号开关增益随泵浦功率和信号波长的变化情况.在最大入纤功率1 400 mW泵浦下,放大器在1 485～1 517 nm的较宽范围内具有放大能力,最大增益3.76 dB.分析表明,弱的基态吸收和强的激发态吸收限制了放大器增益的进一步提高,表明上转换泵浦的TDSFA是可行的.
掺铥石英光纤放大器 上转换泵浦 双向泵浦 开关增益 Thulium-doped silica fiber amplifier Up-conversion pumping Bi-directionally pumping On-off gain
深圳大学工程技术学院，深圳市激光工程重点实验室，深圳 518060
从最基本的耦合波方程出发，考虑光波正反向传输的情况下，推导出了一个全面的、准确的关于连续级联喇曼光纤激光器的理论模型，描述了各级Stokes光波功率沿光纤长度的变化．指出了相关一些文献中存在的不足，并且给出了多级斯托克斯光波相互作用的有效作用面积的表达式．此模型有助于喇曼光纤激光器的设计．
级联喇曼激光器 受激喇曼散射 数值模型 有效作用面积 光纤激光器 Cascaded Raman laser Stimulated Raman scattering Numerical modeling Effective core area Optical fiber laser
