作者单位
摘要
1 兰州理工大学 电气工程与信息工程学院, 甘肃 兰州 730050
2 兰州理工大学 理学院, 甘肃 兰州 730050
理论分析了波长为2 µm的掺铥光纤放大器中受激布里渊散射(SBS)对激光输出性能的影响,研究了双包层掺铥光纤在793 nm的泵浦波长和1.9~2.1 µm的激光工作波段的光模分布、有效折射率、有效模场面积和归一化频率,数值计算了在1.9~2.1µm的激光工作波段双包层掺铥光纤中的布里渊频移和布里渊增益谱等SBS特性。利用增益光纤中的受激布里渊散射理论模型,研究了受激布里渊散射对掺铥光纤放大器激光输出性能的影响。在DTDF-10/130双包层掺铥光纤中,使用功率为100 W、波长为793 nm的连续光作为泵浦,可对波长为2 μm、功率为0.01 W的连续信号光进行放大。当泵浦光功率填充因子为0.01、0.02和0.03时,信号光的最大输出功率分别为25.27 W、31.08 W和34.06 W。对应的最佳双包层光纤长度为2.66 m、2.02 m和1.75 m,由受激布里渊散射产生的斯托克斯光功率分别为1.68 W、1.39 W和1.14 W。结果表明,在掺铥光纤放大器中使用泵浦光功率填充因子大的双包层光纤可以降低光纤长度,从而减小受激布里渊散射对信号激光输出功率的影响。本文的数值模型可以对光纤放大器的光纤长度进行优化,对提高实验效率、降低实验成本具有重要价值。
受激布里渊散射 双包层 掺铥光纤 放大器 stimulated brillouin scattering double-clad thulium-doped fiber amplifier 
中国光学
2024, 17(1): 226
作者单位
摘要
中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
基于自主研制的20 μm/400 μm掺镱双包层光纤,搭建了主振荡功率放大器,开展了高功率光纤激光实验,实现了中心波长为1064 nm、最高功率为4 kW、斜率效率为81%、光束质量因子(M2)为1.39、拉曼抑制比大于30 dB的激光输出。据我们所知,该结果是已公开报道的基于国产20 μm/400 μm掺镱双包层光纤实现的最高品质激光输出。
激光器 光纤激光器 高功率 掺镱光纤 双包层光纤 
中国激光
2023, 50(5): 0515002
作者单位
摘要
1 西安现代控制技术研究所,陕西 西安 710065
2 哈尔滨工业大学 航天学院,黑龙江 哈尔滨 150006
近年来,相干探测激光雷达是测量远距离低空风切变的有效手段,1.6 μm波段固体激光器以其人眼安全、探测器件成熟等优势成为相干雷达主要光源。其增益介质Er:YAG晶体在1532 nm波段有较强的吸收峰,但吸收谱较窄,因此通过使用1 532 nm光纤激光器进行谐振泵浦可以有效提高晶体输出效率。为此,文中以Er/Yb双包层光纤为增益介质,1532 nm光纤光栅为反射腔镜,976 nm半导体激光器为泵浦源,实现了全光纤化1532 nm激光输出。输出激光最大功率73.44 W,波长可调谐范围为1531.35~1532.14 nm,波长谱宽为0.06 nm,xy方向的光束质量M2分别为1.38和1.26,是1.6 μm固体激光器的理想泵浦源。并采用此激光器泵浦Er:YAG非平面环形腔获得1.3 W单频激光输出,斜率效率为31.76%。
1 532 nm光纤激光器 Er/Yb共掺杂 双包层光纤 波长可调谐 1 532 nm fiber laser Er/Yb co-doped double-clad fiber tunable wavelength 
红外与激光工程
2022, 51(12): 20220251
肖虎 1,2,3李瑞显 1,2,3陈子伦 1,2,3奚小明 1,2,3[ ... ]陈金宝 1,2,3
作者单位
摘要
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
实现万瓦级高光束质量光纤激光面临模式控制和非线性效应抑制等技术难题。为兼顾光束质量和功率,设计了基于纤芯直径为30 μm、包层直径为250 μm的双包层掺镱光纤的后向级联泵浦激光器,实现了输出功率为10.03 kW、M2因子为1.92、拉曼抑制比大于38 dB的激光输出,实现万瓦级光纤激光器的光束质量M2优于2,这验证了常规双包层光纤具有支撑万瓦高光束质量激光产生和放大能力。
激光器 高功率光纤激光器 级联泵浦 后向泵浦 双包层光纤 受激拉曼散射 
光学学报
2022, 42(23): 3788/AOS2336001
作者单位
摘要
中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
该文采用泵浦光纤预拉方法得到一款泵浦耦合效率82%, 信号光通过率98%, 信号输入与泵浦输入隔离度33 dB, 泵浦光反向隔离度24 dB的高效熔锥型侧面泵浦耦合器。将该耦合器应用于自制的20 W脉冲激光器, 实现了峰值功率为7 kW的稳定激光输出。研究结果表明, 所研制的熔锥型光纤侧面泵浦耦合器在高功率光纤激光器和光纤放大器中具有很好的应用前景。
侧面泵浦 耦合器 双包层光纤 熔融拉锥 side-pump coupler double-clad fiber fused biconical taper 
压电与声光
2022, 44(3): 463
Author Affiliations
Abstract
1 Laboratory of Infrared Material and Devices, Research Institute of Advanced Technologies, Ningbo University, Ningbo315211, China
2 Key Laboratory of Photoelectric Detection Materials and Devices of Zhejiang Province, Ningbo315211, China
3 Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Ningbo University, Ningbo315211, China
We report on the investigation of intermode beating mode-locked (IBML) pulse generation in a simple all-fiber Tm$^{3+}$-doped double clad fiber laser (TDFL). This IBML TDFL is implemented by matching longitudinal-mode frequency between 793 nm laser and TDFL without extra mode locker. The central wavelength of ${\sim}1983~\text{nm}$, the fundamental pulse frequency of ${\sim}9.6~\text{MHz}$ and the signal-to-noise ratio (SNR) of ${>}50~\text{dB}$ are achieved in this IBML TDFL. With laser cavity optimization, the IBML TDFL can finally generate an average output power of 1.03 W with corresponding pulse energy of ${\sim}107~\text{nJ}$. These results can provide an easily accessible way to develop compact large-energy, high-power TDFLs.
average output power intermode beating mode-locking Tm3+ -doped double clad fiber laser pulse energy 
High Power Laser Science and Engineering
2019, 7(4): 04000e65
作者单位
摘要
华中科技大学 光学与电子信息学院 激光加工国家工程中心, 武汉 430074
为了提高大功率双包层光纤激光器的光束质量、光谱特性以及光纤系统的稳定性, 设计了一种用于滤除光纤内包层残留光的新型高功率包层光滤除器。采用蒙特卡洛算法以及光线轨迹追踪法对包层光滤除器进行了数值计算, 评估包层光滤除器的滤除能力, 并借助计算流体力学软件ANSYS, 分析包层光滤除器的温度场分布。结果表明, 优化级联结构后的包层光滤除器的滤除效果达到16.7dB, 降低了包层光滤除器的热点温度, 在600W的输入功率下, 热点温度降低了20.8℃, 实现了包层光功率的均匀滤除;在滤除功率达到千瓦量级时, 该包层光滤除器仍能够稳定工作在70℃以内, 满足大功率光纤激光器系统稳定运行的要求。
光纤光学 光纤激光器 双包层光纤 包层光滤除器 fiber optics fiber laser double clad fiber cladding light stripper 
激光技术
2017, 41(6): 798
作者单位
摘要
北京交通大学 全光网络与现代通信网教育部点实验室, 北京 100044
随着大功率掺铥光纤激光器(TDFL)的广泛应用及其相关技术的迅速发展, 多芯TDFL受到了广大研究者的广泛关注, 其中有效的包层泵浦技术是实现多芯TDFL高功率输出的决定因素。TDFL通常采用波长为793 nm的激光进行泵浦, 通过不断优化工作在793 nm波长的双包层光纤的结构, 对其中传输的高斯光束进行整形, 当纤芯尺寸为6 μm, 环尺寸为6.5 μm且内包层折射率为1.462 4时, 最终获得了合适暗斑尺寸和环状光束宽度的中空光束。利用所设计的双包层光纤泵浦多芯TDFL, 可使多芯光纤内掺杂的铥离子更好的吸收泵浦光, 提高工作于2 μm波段多芯TDFL的输出激光功率和泵浦效率。
双包层光纤 石英基 中空光束 多芯 掺铥光纤激光器 double clad fiber quartz base hollow beam multi-core Thulium-doped fiber laser 
光电技术应用
2017, 32(1): 1
作者单位
摘要
北京交通大学 光波技术研究所 全光网络与现代通信网教育部重点实验室 , 北京 100044
提出一种新型的基于双包层双芯光纤结构的光时域一阶微分器。基于耦合模理论和矢量分析法, 通过选取合理的双包层双芯光纤的结构参数, 研究得到了一种适用于微波领域的一阶光时域微分器, 其处理信号带宽可达1.63 THz、中心频率为196.25 THz。该微分器具有高微分精度和能量效率。同时通过调节包层厚度, 可以改变微分器带宽和中心频率, 实现带宽和中心频率均可调谐的光时域微分器。
光时域微分器 双包层双芯光纤 信号处理 光纤器件 optical temporal differentiator double-clad and dual-core fiber signal processing optical device 
光电技术应用
2016, 31(6): 33
作者单位
摘要
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
锥形光纤是指在普通的柱形光纤上采用熔融拉锥、机械抛磨、化学腐蚀等手段形成的纤芯半径随长度变化的一种光纤,纤芯半径变化的部分被称为锥区。一段双包层光纤整段都为锥区时被称之为长拉锥双包层光纤(T-DCF,简称锥形光纤)。总结了锥形光纤的发展,简述了锥形光纤在光纤激光领域的应用优势以及基本理论,并对长拉锥双包层光纤在光纤激光应用的发展趋势做了探讨。
激光光学 双包层光纤 拉锥光纤 非线性效应 低亮度抽运 
激光与光电子学进展
2015, 52(12): 120001

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