1 长春理工大学 空间光电技术国家与地方联合工程研究中心,吉林 长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院,吉林 长春 130022
主振荡功率放大(main oscillation power amplification, MOPA)结构由于其光束质量良好和参数可调的优点,已成为高功率光纤激光器的主流设计之一。为了改善高功率掺镱光纤激光器(ytterbium-doped fiber laser, YDFL)的输出性能,提高系统的光-光转换效率,文中报道了一台基于915 nm泵浦激光器和双包层掺镱光纤(ytterbium-doped fiber, YDF)的MOPA结构全光纤高功率激光器。该高功率光纤激光器由电调制激光二极管(laser diode, LD)泵浦的种子激光器和掺镱光纤放大器(ytterbium-doped fiber amplifier, YDFA)组成。连续光(continuous wave, CW)工作模式下,激光种子源经过YDFA后,实现了中心波长为1 069.96 nm的激光输出,最大平均输出功率可达945.9 W,MOPA激光器整机的斜率效率高达74.12%,具有良好的稳健性。该研究方案对研制高功率MOPA光纤激光器具有参考意义。
光纤激光器 掺镱光纤 主振荡功率放大 连续光 fiber laser ytterbium-doped fiber main oscillation power amplification continuous wave
1 南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院,江苏 南京 210023
2 南京先进激光技术研究院,江苏 南京 210038
3 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
设计并实现了重复频率在10 Hz~10 kHz可调的1550 nm微秒矩形脉冲光纤放大器。该光纤放大器采用双级主振荡功率放大(MOPA)全光纤结构,采用声光调制器对信号光进行调制,通过对泵浦驱动和信号光调制的脉冲波形及时序进行优化,实现了峰值功率为30 W、脉冲宽度为10 μs~1 ms、重复频率在10 Hz~10 kHz范围可调的微秒矩形脉冲放大激光输出。通过优化信号光脉冲和泵浦脉冲时序有效抑制了光纤放大过程中的放大自发辐射,通过对信号光的脉冲波形进行预整形获得了较好的微秒矩形脉冲输出。
光学器件 光放大器 微秒脉冲 铒-镱共掺光纤 声光调制器 主振荡功率放大器 中国激光
2023, 50(14): 1401003
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所,天津 300072
2 天津大学光电信息技术教育部重点实验室,天津 300072
报道了基于掺Yb3+石英有源光纤的高峰值功率脉冲单频激光主振荡功率放大器(MOPA)。实验研究了主放大器中有源光纤长度对脉冲单频激光峰值功率、受激布里渊散射(SBS)阈值和光-光转换效率的影响,为优化激光器的转换效率和抑制SBS效应提供了依据。当使用的有源光纤长度为0.9 m时,21 W泵浦功率下脉冲宽度为2.4 ns、重复频率为20 kHz的1064.4 nm脉冲单频激光的平均输出功率为4.37 W,且没有明显的连续波放大自发辐射(ASE)成分,对应的单脉冲能量为0.22 mJ,峰值功率可达91 kW。最大输出功率时脉冲单频激光光谱线宽为279 MHz,光信噪比为45 dB,光束质量因子M2为1.44。
光纤光学 脉冲单频激光 光纤激光器 主振荡功率放大器 受激布里渊散射
强激光与粒子束
2022, 34(12): 121002
1 国网上海市电力公司 电力科学研究院, 上海 200437
2 上海飞博激光科技有限公司, 上海 201821
3 国网上海市电力公司, 上海 200122
为了满足多种材质的绝缘子系统应用, 采用自主研发的能量达2mJ的主振荡功率放大器脉冲光纤激光器进行了激光清洗实验。分别进行了玻璃、陶瓷及硅橡胶绝缘子的激光清洗实验验证, 取得了各自的最佳清洗激光参数, 同时分析绝缘子清洗速率、激光脉冲参数与清洗效果的关系。结果表明, 在最高10m/s的激光扫描速率下, 可取得3.4cm2/s的清洗效率, 该激光系统可高效地用于多种材料表面清洁。这一结果对电力绝缘子激光清洗应用提供了重要的参考意义。
激光技术 激光清洗 主振荡功率放大器光纤激光器 电力绝缘子 laser technique laser cleaning master oscillator power amplifier fiber laser electrical insulator
奚小明 1,2,3王蒙 1,2,3田鑫 1,2,3赵晓帆 1,2,3[ ... ]陈金宝 1,2,3
1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 脉冲功率激光技术国家重点实验室,湖南 长沙 410073
3 高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
高功率窄线宽光纤激光器在非线性频率转换、光谱合成以及相干合成等领域具有广阔的应用前景。本文将自研的窄线宽振荡器作为种子,采用单级主振荡功率放大(MOPA)技术,实现了6.02 kW窄谱激光输出。在最高功率时,信号光的中心波长为1079.26 nm,3 dB带宽约为0.36 nm,10 dB带宽约为1.47 nm,放大级对应的光-光转换效率约为85.7%,光束质量M2约为2.7。据查,这是目前公开报道的窄线宽光纤激光器的单纤最高输出功率。本研究对于高功率窄线宽光纤激光的发展和研究具有重要的指导意义。
激光器 高功率 窄线宽 主振荡功率放大 中国激光
2022, 49(11): 1115001
红外与激光工程
2022, 51(1): 20210905
1 北京交通大学理学院激光研究所,北京 100044
2 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094
在主振荡功率放大系统工作时,由于增益饱和现象的出现,经常会使输出脉冲发生较大形变,偏离种子激光时域波形,导致输出脉冲波形不可控制。为了得到特定脉冲时域波形,研究者们提出了主振荡功率放大时域整形技术。本文介绍了不同时域整形理论模型的计算方法和实验研究进展,并且指出主振荡功率放大时域脉冲整形技术有望实现更灵活、更精细、更大脉宽范围的脉冲波形输出控制。
激光光学 激光放大 时域脉冲整形技术 主振荡功率放大 激光与光电子学进展
2021, 58(17): 1700004