Author Affiliations
Abstract
1 College of Electronic Science and Technology, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 Yangtze Optical Fiber and Cable Company Ltd Research Center, Wuhan 430073, China
3 College of Optoelectric Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
A novel large-mode-area Bragg fiber (BF) is proposed for selectively suppressing the amplified spontaneous emission (ASE) of Yb. Confinement loss can be effectively lowered by adding a layer of F-doped glass near the core of this fiber. The BF can achieve effective suppression of ASE of Yb when the bend radius is 0.15 m at wavelength lower than 1.13 \mu m in theory, and eliminate LP11 mode in mode competition in wavelength range of 1.15-1.2 \mu m.
大模面积 布拉格光纤 放大的自发辐射 移频光纤激光器 全固光子带隙光纤 060.2270 Fiber characterization 060.2280 Fiber design and fabrication 060.2430 Fibers, single-mode 060.5295 Photonic crystal fibers 140.3510 Lasers, fiber Chinese Optics Letters
2011, 9(6): 060603
1 深圳大学 电子科学与技术学院，广东 深圳 518060
2 国防科学技术大学 光电科学与工程学院，长沙 410073
通过有限元法建立模型，讨论了布喇格光纤设计参量对光子带隙的影响，发现当增加掺锗玻璃环的厚度或折射率时，会使带隙移向长波.通过在紧邻纤芯处施加一层掺氟低折射率玻璃，设计了一种大模面积W型布喇格光纤.计算表明：W型布喇格光纤可以有效减小限制损耗，提高光纤的抗弯曲能力.本文设计的布喇格光纤的纤芯直径为30 μm，在波长1.06 μm限制损耗约为0.1 dB/km，且维持单一横模传输.
布喇格光纤 大模面积 反共振反射型光波导 Bragg Fiber(BF) Large mode area Anti-Resonance Reflecting Optical Waveguide(ARROW)
天津大学精密仪器与光电子工程学院 光电信息技术科学教育部重点实验室，天津 300072
利用包含喇曼增益、抽运消耗、自相位调制、交叉相位调制和群速度色散效应的耦合非线性薛定谔方程组，对千瓦级高功率纳秒脉冲在单模光纤中的传输特性进行了模拟计算.分析了输入脉冲和斯托克斯脉冲的演化过程，研究了大模面积光纤对受激喇曼散射的抑制作用.研究结果表明，采用模面积为530 μm2的光子晶体光纤作为惯性约束聚变脉冲整形系统的传输介质，能有效抑制受激拉曼散射，不但信号衰减较小，而且中心凹陷程度较低.
高功率纳秒脉冲 受激喇曼散射 大模面积光纤 非线性 High-power nanosecond optical pulse Stimulated Raman scattering Large mode area fiber Nonlinearity
Author Affiliations
Abstract
College of Optoelectric Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
The numerical study on the performance of large-mode-area (LMA) fibers coiled onto a spool in high power amplifier is carried out as the bend-induced distortion of fiber modes severely affects the output characteristics of amplifier systems. The variations for high-order mode bend distortion with different orientations relative to the plane of the fiber bend are observed and shown. Concerning the practical applications, a bend-resistant LMA fiber with the mode area larger than 1000 \mum2 and excellent high-order mode suppression is designed completely by optimizing the refractive index (RI) and dopant profile. The results indicate that a hybrid profile of RI and dopant is the best choice for LMA fiber with coiling.
大模面积光纤 高功率光纤放大器 弯曲畸变 有效模场面积 高阶模抑制 060.2280 Fiber design and fabrication 140.3510 Lasers, fiber 060.2320 Fiber optics amplifiers and oscillators Chinese Optics Letters
2009, 7(8): 08671
清华大学精仪系光子与电子技术研究中心,摩擦学国家重点实验室, 北京 100084
从无源光纤的模场理论和有源光纤的速率方程理论出发,给出了任意折射率分布和掺杂分布光纤的有效模面积和基模提取效率的计算方法,并且通过数值计算对几种典型折射率分布和掺杂分布的光纤性能进行了分析和比较,说明复合折射率光纤与其他传统光纤相比,在百微米量级的大模面积光纤中更具有实用性。
激光器 光纤激光器 大模面积光纤 折射率分布 掺杂分布
1 南开大学,现代光学研究所,天津,300071
2 内蒙古师范大学,物理系,呼和浩特,010022
报道了一种用于激光束相干合成的大模面积掺镱双包层光纤放大器的实验研究,采用后向抽运的方式,放大器输出功率为1.61 W,放大后信号光的3 dB线宽为0.027 nm,并保持了输入信号光的优良光谱特性.从实验上深入研究了在该种放大器中,剩余抽运光功率、前向输出功率、后向输出功率等随抽运功率变化的规律.实验研究的目标是探索相干合成的方法,所设计的输出激光束线宽既保证了足够的相干长度,同时又能有效抑制受激布里渊散射.
光纤元件 掺镱双包层光纤放大器 大模面积 相干合成
清华大学精密仪器与机械学系光子与电子研究中心,北京 100084
受激布里渊散射、受激拉曼散射、自相位调制等非线性效应限制了高功率光纤激光器、放大器的输出功率和传输特性。通过改进光纤的几何结构、材料成分、制作工艺、工作环境等可以克服这些限制。在分析了光纤激光器、放大器中几种非线性效应的产生机理、功率阈值特点后，着重介绍了采用大模场光纤设计、变化光纤掺杂成分及分布、纳米粒子直接掺杂技术以及控制应力、温度场调制等新方法、新技术在非线性效应管理中的应用，最后指出合理的方案。
非线性效应管理 大模面积光纤 纳米粒子直接掺杂 功率阈值 光子晶体光纤
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 天津大学,精密仪器学院,激光及光电子研究所,天津,300072
2 深圳大学,工程技术学院,深圳,518060
与常规双包层光纤相比,空气包层大模面积光子晶体光纤更适用于高功率激光器的研制.介绍了高功率光子晶体光纤激光器研究的最新进展,分析了耦合系统和谐振腔设计中所存在的不利于功率提高的因素,指出低损耗的熔接技术是光子晶体光纤激光器达到更高功率的关键.
光纤激光器 光子晶体光纤 高功率 大模面积 熔接
南开大学物理学院光电信息科学系,天津,300071
本文研究了在连续泵浦和脉冲泵浦两种情况下,大模面积(LMA)掺Yb3+双包层光纤激光器的输出特性.采用连续泵浦,在最大泵浦功率为10.4 W时,得到了平均功率4.6 W、中心波长1.09 μm的准连续激光输出.采用脉冲泵浦,得到了脉宽小于50 ns、峰值功率为5.3 kW、重复频率为5 kHz、单脉冲能量为0.26 mJ的稳定的调Q脉冲输出.
双包层光纤激光器 大模面积光纤 二级管泵浦激光器 脉冲泵浦 Double clad fiber laser Large-mode-area fiber Diode-pumped laser Pulsed pump
