1 江西理工大学稀土学院，江西 赣州 341000
2 江西理工大学材料冶金化学学部，江西 赣州 341000
位于人眼可见波段380~780 nm的光纤激光器在照明、显示、医疗、天文等领域得到了广泛应用。传统可见光光纤激光器主要利用稀土离子上转换实现可见光激光输出，效率较低。近年来，蓝光半导体激光器（LD）的发展迅速，采用蓝光LD泵浦稀土掺杂增益光纤实现可见光激光输出成为主流方式。介绍了蓝光LD泵浦可见光激光的产生方式和特点，总结了稀土离子掺杂可见光光纤激光器及其在倍频产生紫外光激光方面的近期研究进展，并对可见光光纤激光器的发展进行了展望。
材料 可见光光纤激光器 稀土掺杂增益光纤 泵浦 激光与光电子学进展
2022, 59(15): 1516016
上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海 ，200093
利用非线性偏振旋转锁模机理，选用高增益系数的掺镱光纤，设计了两种新型器件（“偏振分光器+法拉第旋转器”和波片轴）并搭建了一套超短腔长的锁模光纤激光器，最终实现了重复频率为706 MHz的锁模脉冲输出。在1.5 W的泵浦抽运功率下，激光器锁模后可以达到平均输出功率为260 mW、脉冲宽度为158 fs的激光脉冲。该激光器在锁模情况下，能够在72 h内稳定运行，其结构更有利于小型化和便携化高重复频率系统。
激光器 光纤激光器 非线性偏振旋转 重复频率 增益光纤 激光与光电子学进展
2021, 58(9): 0914004
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
针对高功率强抽运条件下,热光效应及其引起的模式不稳定效应对高功率大模场光纤功率及亮度提升的限制,理论仿真了有源光纤吸收系数变化对光纤热沉积、热致折射率以及光纤数值孔径的影响,分析表明高吸收系数光纤带来更高热负荷密度,在热光效应调制下加剧光纤数值孔径的增大程度,从而降低光纤激光的模式不稳定阈值。在理论研究基础上设计并制备了两款不同抽运吸收系数光纤样品并展开了高功率模式不稳定实验研究。实验结果证明,吸收系数为1.71 dB/m的光纤样品的模式不稳定阈值激光功率约为800 W,吸收系数为1.20 dB/m的光纤样品在输出激光功率达到1700 W时仍未观测到任何模式的不稳定现象,实验结果验证了降低光纤的抽运吸收系数可提升热致模式不稳定阈值的理论分析。该研究结果为设计研制大模场有源光纤,并获得更高功率光纤激光输出提供了一种新颖有效的技术途径。
光纤激光器 增益光纤 模式不稳定 抽运吸收系数 热光效应 中国激光
2019, 46(10): 1001001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
3 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
基于自主研制的均匀掺杂低热光系数25/400 μm掺镱双包层光纤,开展了全光纤高功率窄线宽光纤激光放大实验。激光系统实现了中心波长为1060.3 nm、线宽为25 GHz、最高功率为2.2 kW的单模激光输出,其斜率效率达78%,光束质量因子M2≈1.2,其功率是目前报道的基于国产25/400 μm掺镱双包层光纤窄线宽放大器单模激光输出的最高功率。
光纤激光 增益光纤 热光系数 单模 窄线宽激光器
1 广州工商学院电子信息工程系, 广东 佛山 528138
2 华南师范大学信息光电子科技学院光子信息技术实验室, 广东 广州 510006
基于正色散单模光纤、掺Yb3+增益光纤和多模光纤光栅，提出了一种可调高功率双波长自相似抛物线脉冲激光器。采用非线性薛定谔方程描述双波长自相似抛物线脉冲的 传输和演化过程,并利用分步傅里叶方法进行数值模拟。输入脉冲在正色散单模光纤与掺镱增益光纤中产生自相似抛物线脉冲，多模光纤布拉格光栅对激光器进行双波长选择， 通过调节偏振控制器实现双波长稳定运行。数值模拟分析结果表明该激光器的运行是可行且有效的。
激光技术 双波长自相似抛物线脉冲激光器 分步傅里叶方法 掺镱增益光纤 多模光纤布拉格光栅 laser techniques dual-wavelength self-similar parabolic pulse laser split-step Fourier method Yb3+ doped gain fiber multimode fiber Bragg grating
1 中国电子科技集团公司信息科学研究院, 北京 100086
2 北京科技大学 自然科学基础实验中心, 北京 100083
3 中国电子科技集团公司第二十七研究所, 郑州 450047
报道了一种新型结构形式的环绕式高密度注入波导激光器原理样机。采用环绕式高密度侧面注入技术, 利用经过特殊工艺处理的裸增益光纤, 当注入泵浦功率320 W时, 获得了最高输出功率为28 W的连续激光, 斜率效率20%, 中心波长1080 nm。结果表明, 环绕式高密度注入波导结构形式是可行的, 且输出功率和斜率效率具有较大的提升空间。
波导激光器 环绕式 高密度 侧面注入 裸增益光纤 waveguide laser surrounded type high density side injection bare gain fiber 强激光与粒子束
2016, 28(10): 101006
华侨大学信息科学与工程学院, 福建 厦门 361021
采用布拉格光纤光栅作为谐振腔,实现了 980nm半导体激光器端面泵浦下的双包层掺镱光纤激光器的连续和调Q运转.连续激光实验结果表明,在泵浦功率固定时,增益光纤存在激光输出功率最大情况下的最佳长度,当泵浦功率增大时,最佳增益光纤长度也随之增加.采用石墨烯分散液作为可饱和吸收体,插入增益光纤与布拉格光纤光栅之间,实现了光纤激光器的稳定被动调Q运转.当泵浦功率为2.87 W时,得到了最小脉冲宽度33 ns、重复率38.5 kHz的脉冲序列;随着泵浦功率进一步增大,出现不稳定的调Q锁模现象.
掺镱光纤激光器 增益光纤长度 石墨烯分散液 被动调Q Yb3+-doped fiber laser gain fiber length graphene dispersion passively Q-switched
1 电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
2 电子科技大学物理电子学院，四川 成都 610054
基于非线性偏振旋转锁模原理、非线性薛定谔方程和色散波干涉理论, 建立了被动锁模光纤激光器的光谱分析模型。采用此模型进行数值仿真, 研究了腔体长度、增益光纤长度和耦合输出比对光谱边带的影响。并分别采用13 m、16 m和26 m的腔长, 0.5 m, 1.5 m和3 m的掺铒光纤以及不同的耦合输出比进行了实验, 对比了上述情况下激光器的输出光谱。实验与仿真结果表明, 要抑制光谱边带, 应尽量缩短腔长, 适当增加增益光纤的长度和采用较低的耦合输出比, 并保证激光器处在基阶锁模状态。理论模型的仿真结果与实验现象吻合较好。取3 m增益光纤、13 m腔长和10%的输出比, 获得了光谱边带抑制较好、谱宽20.4 nm的锁模脉冲激光, 重复频率为15.87 MHz, 单脉冲能量约0.52 nJ, 脉冲幅值和光谱谱宽分别存在约4%和2%的波动。
光纤激光器 光谱边带 增益光纤长度 腔体长度 耦合输出比
空军工程大学,电讯工程学院,陕西,西安,710077
提出了在计算多模增益光纤有效受激布里渊增益系数时,以优化的高斯模场面积作为光纤有效截面积的方法,并基于光强耦合微分方程,研究了多模增益光纤稳态受激布里渊散射的效果.结果表明,无论是一阶还是二阶受激布里渊散射,随着泵浦功率的增加,残余的泵浦功率都将达到饱和,而Stokes功率都线性增加;二阶Stokes功率相对较弱;光纤的有效长度随泵浦功率的增加逐渐减小.
多模增益光纤 受激布里渊散射 Stokes功率 泵浦功率 multimode gain fiber stimulated Brillouin scattering stokes power pumping power
