利用改进的化学气相沉积工艺结合溶液掺杂技术制备了高光束质量的25/400 μm双包层掺镱光纤。石英纤芯的掺杂组分为Yb2O3、Al2O3、P2O5,Al2O3有助于降低Yb3+团簇, 增加Yb3+掺杂浓度, P2O5起到降低光子暗化效应的作用。纤芯-包层折射率差为0.001 2, 纤芯的数值孔径为0.06。976 nm波长处的包层吸收系数为2.1 dB/m。构建双向抽运方式的主控振荡器功率放大器结构对增益光纤性能进行测试。实验中, 1 080 nm种子光功率为235 W, 在抽运光总功率为3 706 W时, 实现了最大功率3 243 W激光输出, 斜效率为81.1%, 光束质量因子β为1.7, 未发生受激拉曼散射现象。光纤激光器连续工作1 h, 输出功率未见明显变化。采用相同测试方法及平台对25/400 μm型号的进口光纤进行测试, 对比实验结果表明: 实验中制备的双包层掺镱光纤主要性能指标已接近进口光纤。
双包层掺镱光纤 溶液掺杂 光纤激光器 高功率 Yb-doped double cladding fiber solution doping fiber laser high power 红外与激光工程
2019, 48(7): 0706009
中国电子科技集团公司 第四十六研究所, 天津 300220
采用化学气相沉积结合气相/液相复合掺杂方式制备30/600 μm掺镱双包层光纤, 石英纤芯中的掺杂组分为Yb2O3, Al2O3, P2O5。基于976 nm发光二极管反向抽运方式, 构建全光纤化的主控振荡器功率放大器结构对增益光纤进行测试。实验中, 种子源功率为189 W, 当泵浦总功率为4747 W时, 激光输出功率为4120 W, 放大级光光效率为85%, 3 dB带宽为1.6 nm。激光器连续工作1 h, 激光功率稳定在4100 W, 未发生明显的功率衰退现象。
气相/液相复合掺杂 双包层掺镱光纤 光纤激光器 vapor phase/solution doping ytterbium doped double-cladding fiber fiber laser 强激光与粒子束
2018, 30(11): 110102
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 621900
2 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院研究生部, 北京 100088
搭建了1018 nm 全光纤激光系统，实验研究了增益光纤长度、光纤布拉格光栅的反射率以及增益光纤的芯包比等参数对1018 nm 激光性能的影响。实验研究表明：对于双包层掺镱光纤，可通过减小增益光纤长度使短波长激光获得更大增益，进而实现1018 nm 激光输出；通过增加低反布拉格光栅反射率和增益光纤芯包比可以更好地抑制自发辐射以及提升激光器的效率。基于15/130 μm 的国产双包层掺镱光纤，在1018 nm 波段获得了大于150W 的激光输出，光光转换效率为71%，自发辐射得到了有效的抑制。
激光器 光纤激光器 双包层掺镱光纤 同带抽运
Author Affiliations
Abstract
1 No.23 Research Institute of China Electronics Technology Group Corp., Shanghai 200437, China
2 Center for Advanced Communications, Department of Electrical Computer Engineering, Villanova University, 800 Lancaster Avenue, Villanova, PA 19085, USA
3 Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
With the use of pulsed pumping, an optical fiber amplifier with all-fiber structure is developed based on the fused tapered fiber combiner and Yb+{3+}-doped double cladding fiber (YDCF). From the experimental results, 47-dBm peak power and 100-ns pulse duration are obtained when the repetition rate of pumping pulses is 100 Hz. The gain of the amplifier is up to 30 dB. It is shown that due to the use of pulsed pumping, pump light emits only when the signal light reaches the amplifier and thus the amplified spontaneous emission (ASE) is significantly suppressed.
脉冲泵浦 双包层掺镱光纤放大器 全光纤结构 140.4480 Optical amplifiers 230.4480 Optical amplifiers 060.2320 Fiber optics amplifiers and oscillators Chinese Optics Letters
2009, 7(8): 08712
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
高功率掺镱双包层光纤激光器由于在效率、散热和光束质量方面的优势,在工业加工、医疗和**等领域具有广泛的应用前景,是目前国际上激光技术研究的热点之一.首先综述了国际上高功率光纤激光器的研究进展情况,然后重点介绍了中国科学院上海光学精密机械研究所在连续光纤激光和脉冲光纤激光方面所取得的进展,采用双端泵浦技术,在15 m的国产双包层光纤中获得440 W的连续输出,采用MOPA方式,以4 m长的国产光纤作为放大介质,在100 kHz时,获得了133 W的平均功率输出.
激光技术 光纤激光器 双包层掺镱光纤
武汉烽火通信科技股份有限公司光纤研发部, 武汉 430073
双包层掺镱光纤技术使高功率光纤激光器和放大器成为可能。最近几年随着制造技术和器件应用技术的发展双包层掺镱光纤也有了飞速发展,但是激光器的输出功率却受到受激拉曼散射和布里渊散射等非线性效应的限制,可以通过降低纤芯数值孔径、大模面积等方式来克服这种限制。分析和讨论了双包层掺镱光纤的激光放大原理、大模面积双包层掺镱光纤、多芯双包层掺镱光纤和微结构双包层掺镱光纤,介绍了掺镱光纤的研究现状和发展趋势。
双包层掺镱光纤 高功率光纤激光器 大模面积 多芯双包层掺镱光纤 微结构双包层掺镱光纤
1 复旦大学物理系,上海,200433
2 复旦大学激光物理与光学实验室,上海,200433
研究了一种高效率可调谐掺镱双包层光纤激光器,在抽运半导体激光为915 nm、功率为1 W的条件下,掺镱双包层光纤激光器的最大输出功率为440 mW,输出斜效率约为80%.输出光束的M2因子为:x方向1.06,y方向1.04.用一光栅作为输出耦合,输出波长可在1070 nm～1150 nm的范围内调谐.
可调谐 双包层掺镱光纤 光纤激光器
