Chaoyu Ning 1,2,3,4Shuzhen Zou 1,4Haijuan Yu 1,2,3,4Jiexi Zuo 1,2,3,4[ ... ]Xuechun Lin 1,2,3,4,*
Author Affiliations
Abstract
1 Laboratory of All-Solid-State Light Sources, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
3 College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
4 Beijing Engineering Technology Research Center of All-Solid-State Lasers Advanced Manufacturing, Beijing, China
In this work, we experimentally investigate the dependence of the stimulated Raman scattering (SRS) effect on the seed linewidth of a high-power nanosecond superfluorescent fiber source (ns-SFS). The results reveal that the SRS in the ns-SFS amplifier is significantly influenced by the full width at half maximum (FWHM) of the ns-SFS seed, and there is an optimal FWHM linewidth of 2 nm to achieve the lowest SRS in our case. The first-order SRS power ratio increases rapidly when the seed’s linewidth deviates from the optimal FWHM linewidth. By power scaling the ns-SFS seed with the optimal FWHM linewidth, a narrowband all-fiberized ns-SFS amplifier is achieved with a maximum average power of 602 W, pulse energy of 24.1 mJ and corresponding peak power of 422.5 kW. This is the highest average power and pulse energy achieved for all-fiberized ns-SFS amplifiers to the best of our knowledge.
fiber amplifier high power nanosecond superfluorescent fiber source stimulated Raman scattering effect 
High Power Laser Science and Engineering
2023, 11(6): 06000e88
朱晰然 1,2,3张斌 1,2,3,*陈子伦 1,2,3赵得胜 1,2,3[ ... ]侯静 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
中红外超荧光光源具有光谱范围宽、空间相干性好、时域稳定性高等特点,应用前景广泛,但受限于中红外侧面泵浦合束器,目前普遍利用空间结构泵浦产生。文中根据拉锥光纤侧面耦合的原理,在125 μm包层直径的无源双包层氟化物光纤上实现了中红外光纤侧面泵浦合束器的研制,该合束器泵浦光耦合效率达82.3%,可承受的最大泵浦功率达87.5 W。通过在中红外增益光纤上制得侧面泵浦合束器,实现了全光纤中红外超荧光光源产生,前后向输出的中红外超荧光最高功率和为91.09 mW (后向输出53.67 mW,前向输出37.42 mW),输出光谱范围从2702 nm覆盖至2830 nm。在中红外超荧光总输出功率为33.03 mW时,获得了108 nm的最宽20 dB带宽。文中实现的中红外全光纤超荧光光源克服了以往空间泵浦复杂度高、调节难的问题,对推动中红外超荧光光源的进一步功率放大具有重要意义。
中红外光纤光源 超荧光光源 侧面泵浦合束器 氟化物光纤 mid-infrared fiber source superfluorescent fiber source side-pumping combiner fluoride fiber 
红外与激光工程
2023, 52(5): 20230101
党文佳 1高奇 2,3李哲 2,3,*李刚 2,3,*
作者单位
摘要
1 西安航空学院 理学院,陕西 西安 710077
2 中国科学院 西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术 国家重点实验室,陕西 西安 710119
3 中国科学院大学,北京 100049
近1 μm波段的可调谐光纤光源在光纤传感、激光冷却、光化学、光谱学以及医疗等领域具有广泛应用,近年来成为光纤光源领域的一个研究热点。本文首先系统回顾了能够实现波长调谐的4类光纤光源的发展历程,然后分析了它们存在的问题及可能的解决思路,最后对近1 μm波段可调谐光纤光源进行了总结和展望。
波长可调谐 光纤激光器 拉曼光纤激光器 随机光纤激光器 超荧光光纤光源 tunable wavelength fiber laser raman fiber laser random fiber laser superfluorescent fiber source 
中国光学
2021, 14(5): 1120
Author Affiliations
Abstract
College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha410073, China
The superfluorescent fiber source (SFS) with tunable optical spectrum has shown great application potential in the sensing, imaging, and spectral combination. Here, we demonstrate for the first time a 2-kW-level wavelength and linewidth tunable SFS. Based on a flexible filtered SFS seed and three stages of fiber amplifiers, the output power can be scaled from the milliwatt level to about 2 kW, with a wavelength tuning range of 1068–1092 nm and a linewidth tuning range of 2.5–9.7 nm. Moreover, a numerical simulation is conducted based on the generalized nonlinear Schrödinger equation, and the results reveal that the wavelength tuning range is limited by the decrease of seed power and the growth of amplified spontaneous emission, whereas the linewidth tuning range is determined by the gain competition and nonlinear Kerr effects. The developed wavelength and linewidth tunable SFS may be applied to scientific research and industrial processing.
fiber amplifiers high power superfluorescent fiber source tunable lasers 
High Power Laser Science and Engineering
2021, 9(4): 01000e55
Jiangming Xu 1,2Jun Ye 1Hu Xiao 1,2Jinyong Leng 1,2[ ... ]Pu Zhou 1,2
Author Affiliations
Abstract
1 College of Optoelectronic Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 Hunan Provincial Collaborative Innovation Center of High Power Fiber Laser, Changsha 410073, China
High power superfluorescent fiber sources (SFSs), which could find wide applications in many fields such as middle infrared laser generation, Raman fiber laser pumping and spectral beam combination, have experienced a flourishing time in recent years for its unique properties, such as short coherence length and high temporal stability. The challenge for performance scalability of powerful SFS mainly lies on the physical issues including parasitic laser oscillation and modal instability (MI). In this contribution, by employing in-band pumping avenue and high-order transverse-mode management, we explore a high power SFS with record power, near-diffraction-limited beam quality and spectral manipulation flexibility. An ultimate output power of 3.14 kW can be obtained with high temporal stability and a beam quality of for the amplified light. Furthermore, the dynamics of spectral evolutions, including red-shifting of central wavelength and unsymmetrical broadening in spectral wings, of the main amplifier with different seed linewidths are investigated contrastively. Benefiting from the unique high pump brightness and high MI threshold of in-band pumping scheme, the demonstrated system also manifests promising performance scaling potential.
fiber amplifier high power in-band pumping superfluorescent fiber source 
High Power Laser Science and Engineering
2018, 6(3): 03000e46
作者单位
摘要
国防科技大学 光电科学与工程学院, 大功率光纤激光湖南省协同创新中心, 长沙 410073
报道了一台基于同带泵浦技术的主振荡功率放大(MOPA)结构超荧光光纤光源。首先利用自行搭建的超荧光种子源获得了半高全宽(FWHM)线宽10.3 nm的宽谱超荧光种子,经光谱滤波得到FWHM线宽1.8 nm的窄谱种子光;种子光经二级预放大器放大至104.4 W后注入主放大器;主放大器最高输出功率3.14 kW,最高输出功率时光光转换效率80.74%,光谱FWHM线宽4.68 nm,光束质量因子为1.59。进一步提高系统泵浦功率有望获得更高功率输出。
超荧光光纤光源 同带泵浦 主振荡功率放大 superfluorescent fiber source tandem pumped master oscillator power amplifier 
强激光与粒子束
2017, 29(11): 110101
作者单位
摘要
1 西藏民族学院信息工程学院, 陕西 咸阳 712082
2 西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室, 陕西 西安 710065
本文通过对常见的双级双程双泵浦光源进行实验研究, 分析了两级掺铒光纤的长度以及两级泵浦的功率对光源输出光谱的功率大小、平坦度和平均波长的影响。根据实验分析结果, 当EDF1和EDF2的长度分别为9 m和38 m, 一级泵浦功率为65 mW, 二级泵浦功率为115 mW时, 光源输出功率为16.89 mW, 平均波长为1 566.389 nm, 1 536 nm-1 605 nm波段范围内光谱的不平坦度<±2 dB。
超荧光光纤光源(SFS) 掺铒光纤(EDF) C+L波段 双级双泵浦 superfluorescent fiber source(SFS) Er-doped fiber(EDF) C+L-band two-stage two-pumping structure 
量子光学学报
2016, 22(3): 298
作者单位
摘要
北京交通大学 电子信息工程学院,北京 100044
采用自制的1 018 nm光纤激光器做泵浦源,建立了全光纤同带泵浦的宽带掺镱超荧光光纤光源实验系统,首次利用同带泵浦对单程前向结构的超荧光产生进行了深入的实验研究。研究结果表明: 基于同带泵浦的掺镱超荧光光源的斜率效率高达88%,半极大全宽度(Full Width at Half Maximum,FWHM) 最宽可以达到14.81 nm。掺镱光纤长度的改变,将影响超荧光光源的最大输出功率、斜率效率及中心波长,随着掺镱光纤长度的增加,最大输出功率和斜率效率下降,中心波长红移。固定光纤长度,改变泵浦功率,随着泵浦功率的增加,超荧光的最大功率和FWHM增加,光谱中心波长偏移很小。在掺镱光纤长度为5.7 m时,超荧光光源的最宽FWHM为14.81 nm,斜率效率在80.3%以上,输出功率的波动小于1%,没有驰豫振荡出现。
超荧光光纤光源 全光纤 同带泵浦 掺镱光纤 宽带 superfluorescent fiber source all-fiber tandem pump Yb-doped fiber broadband 
红外与激光工程
2016, 45(8): 0802001
作者单位
摘要
北京交通大学 电子信息工程学院, 北京 100044
利用掺镱双包层光纤, 建立了一套全光纤结构超荧光光纤光源的实验系统。研究了在正向泵浦情况下, 单程双向输出超荧光光源的特性, 并讨论了不同长度掺镱光纤对超荧光光源性能的影响。实验结果表明, 反向输出超荧光光源具有更高的效率和更宽的带宽。当增益光纤长度较短时, 其激光振荡阈值更高, 可产生更高的输出功率; 而当增益光纤长度增加后, 虽然最大输出功率下降, 但其能产生更宽的输出光谱。
超荧光光纤光源 掺镱光纤 转换效率 带宽 superfluorescent fiber source (SFS) Ytterbium-doped fiber conversion efficiency bandwidth 
光电技术应用
2015, 30(6): 31
作者单位
摘要
清华大学精密仪器系, 北京 100084
采用掺铒光子晶体光纤代替传统掺铒光纤来提高超荧光光纤光源输出的功率稳定性和平均波长稳定性。在-45℃~70℃的全温区范围内,对超荧光光纤光源的光纤长度和半导体激光器(LD)抽运功率进行优化,并提出了用插值法进行LD抽运功率的优化方法,在光纤长度优化的基础上,高效、精确地优化了抽运功率,改善了光源的平均波长稳定性。经过优化的光源,在-45℃~70℃的全温区范围内平均波长变化量为0.67×10-6 /℃,输出功率稳定性为0.37%。
光纤光学 超荧光光纤光源 平均波长稳定性 光子晶体光纤 
中国激光
2015, 42(4): 0405002

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