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
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
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室, 上海 201800
2 清华大学精密仪器系, 北京 100084
3 国科大杭州高等研究院, 浙江 杭州 310024
同带泵浦是提升单纤输出能力的有效手段。在传统双包层光纤研究的基础上,为了进一步提高涂覆层的耐受性,本课题组制备了适用于同带泵浦的三包层大模场掺镱光纤,使大部分泵浦光束缚在含氟石英层内传输,大大减轻了泵浦光对低折射率涂层的冲击。基于所研制的三包层光纤搭建了全光纤化主控振荡功率放大器,实现了9010 W激光输出,激光中心波长为1080 nm,斜率效率为80.5%。三包层光纤的使用对万瓦级以上高功率激光光纤的长期可靠运行具有重要意义。
光纤光学 掺镱光纤 三包层光纤 同带泵浦 主振荡功率放大器 中国激光
2021, 48(13): 1315001
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 信息光子技术工业和信息化部重点实验室, 北京 100081
3 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
人眼安全波段单频激光可作为相干多普勒测风、相干成像及大气中甲烷、二氧化碳等气体浓度差分探测激光雷达的光源。针对激光雷达对单频激光器的应用需求,本文综述了1.6 μm波段、2 μm波段连续及脉冲全固态单频激光器的研究进展;对单频激光的不同纵模选择方法、不同注入锁定控制方法、种子注入锁定及主振荡功率放大技术的特点进行了对比分析;对人眼安全波段全固态单频激光器的未来发展前景进行了展望。
激光器 单频激光器 人眼安全波段 注入锁定 主振荡功率放大器
1 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
2 华南理工大学物理与光电学院, 广东 广州 510640
3 广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心, 广东 广州 510640
4 华南理工大学广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室, 广东 广州 510640
单频光纤激光器在激光**、激光雷达、空间激光通信、相干光通信、高精度光谱测量、引力波探测等领域有着广泛的应用前景,受到了研究者的极大关注。从1.0,1.5,2.0 μm三种典型工作波段进行归类,综述了单频光纤激光器的国内外研究现状,内容涵盖了单频光纤激光产生、噪声抑制、线宽压窄、连续与脉冲单频激光放大等技术。此外,结合了本课题组在单频光纤激光器方面的研究工作,着重介绍了基于单振荡器和主振荡功率放大器结构的单频光纤激光器近年来的研究进展,并展望了单频光纤激光器的未来发展方向。
激光器 单频 光纤激光器 主振荡功率放大器 噪声抑制
1 北京工业大学 激光工程研究院, 北京 100124
2 江苏北方湖光光电有限公司, 江苏 无锡 214035
报道了一种实现高能量输出的激光二极管(LD)泵浦无水冷全固态Nd∶YAG双程放大器结构。 整个放大系统采用了泵浦与晶体棒集成的模块以及半导体制冷器(TEC), 从而实现了激光系统的小型化。总腔长为730 mm。在10 Hz重复频率下, 主振荡器得到了最大脉冲能量为350 mJ的激光输出。脉宽为9.7 ns, 光束质量M2在两个方向分别为7.7和12.3。并进行了双程放大的研究, 双程放大后得到了740 mJ、10 ns的激光输出。
全固态激光器 高能量 TEC冷却 LD泵浦 主振荡功率放大器 solid-state laser high-energy thermoelectric cooler(TEC) diode-side-pumped MOPA
1 中国工程物理研究院 高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999
3 中国工程物理研究院 研究生院, 北京 100088
研制了大能量高光束质量短脉冲激光器，系统采用主振荡＋预放大器＋主放大器2级主振荡功率放大器(MOPA)结构。采用双棒热效应补偿改善光束质量的措施，在重复频率400 Hz时实现单脉冲能量40 mJ、光束质量因子约为1.2的激光输出。激光器放大后实现单路脉冲能量712.5 mJ、脉宽12.4 ns的激光输出，采用球差补偿的方法提高了激光器的光束质量，在最大输出功率下实现了光束质量因子小于2.3，光光效率27.7%。偏振合束后，激光器输出能量大于1.4 J。
球差补偿 主振荡功率放大器 高光束质量 大能量 spherical aberration compensation master oscillator power-amplifier high beam quality high energy 强激光与粒子束
2018, 30(4): 041001
