作者单位
摘要
国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
从文献引用的视角全面回顾总结了光纤激光相干合成二十余年的研究历程。按照学术发展初期、学术高速发展期、学术发展平缓期和技术发展关键期等4个阶段,分别介绍了光纤激光相干合成的代表性成果,分析并总结了学术水平和影响力较为突出的文献,梳理了光纤激光相干合成从概念提出到实际应用的演进脉络,研判了未来发展趋势。
激光光学 相干合成 光纤激光 研究历程 laser optics coherent beam combining fiber lasers research process 
中国激光
2024, 51(1): 0121002
张扬 1许将明 1,*梁峻锐 1柯延钊 1[ ... ]周朴 1,**
作者单位
摘要
1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
中国激光
2024, 51(2): 0216001
殳博王 1,2,3张雨秋 1,**常洪祥 1,2,3常琦 1,2,3[ ... ]周朴 1,*
作者单位
摘要
1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
以19路、127路和919路激光相干阵列为模型,通过倾斜波前调控技术对阵列光场的子阵元施加倾斜相位控制,对倾斜可控阵列光场的大角度二维扫描特性进行了理论和实验研究。结果表明,所提出的方法可实现大视场范围内任意位置的单点扫描,同时得到能量分布均匀的二维连续扫描路径,实现特殊光场图案定制。此外,该方法具有扫描范围不受限制、扫描模式准连续以及衍射效率高等特点,在提升输出功率和扫描精度等方面具有优势。
激光光学 激光阵列 相干合成 倾斜调控 二维扫描 光场定制 laser optics laser arrays coherent combination tilting control two-dimensional scanning light field customization 
中国激光
2024, 51(2): 0205001
Author Affiliations
Abstract
College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China.
An all-fiber Mamyshev oscillator with a single amplification arm is experimentally demonstrated to achieve high-energy and high-average-power ultrafast pulse output, with the initiating of an external seed pulse. In the high-energy operation, a maximum single-pulse energy of 153 nJ is achieved at a repetition rate of 9.77 MHz. After compression with a pair of diffraction gratings, a measured pulse width of 73 fs with a record energy of 122.1 nJ and a peak power of 1.7 MW is obtained. In the high-average-power operation, up to 5th harmonic mode locking of the oscillator is realized via slightly adjusting the output coupling ratio and the cavity length. The achieved maximum output power is 3.4 W at a repetition rate of 44.08 MHz, while the corresponding pulse width is compressed to around ~100 fs. Meanwhile, the system is verified to be operated reliability in both high-energy and -average-power operation regimes through assessing its short- and long-term stabilities. To the best of our knowledge, these are the highest records in pulse energy and average power delivered from a single all-fiber ultrafast laser oscillator with picosecond/femtosecond pulse duration. It is believed that even higher-energy and -average-power ultrafast laser can be realized with the proposed laser scheme through further increasing the core diameter of the all-fiber cavity, providing promising sources for advanced fabrication, biomedical imaging, laser micromachining, and other practical applications, as well as an unprecedented platform for exploring undiscovered nonlinear dynamics.
Ultrafast Science
2023, 3(1): 0016
李瑞显 1王崇伟 1,2叶俊 1,2,3肖虎 1,2,3,*[ ... ]周朴 1,**
作者单位
摘要
1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
由于自激振荡的限制,单级超荧光光纤光源的功率提升十分困难,目前仅达到百瓦量级。基于主振荡功率放大(MOPA)方案,使用1018 nm光纤激光级联泵浦1080 nm波段的超荧光,实现了6.2 kW高功率输出。最高功率下的光光转换效率为81.5%,没有出现横模不稳定(TMI),功率提升受限于受激拉曼散射(SRS)。
光纤光学 超荧光光源 高功率 级联泵浦 受激拉曼散射 横模不稳定 fiber optics superfluorescent light source high power cascaded pumping stimulated Raman scattering transverse mode instability 
中国激光
2023, 50(22): 2215001
Bo Ren 1Can Li 1,*Tao Wang 1Kun Guo 1[ ... ]Pu Zhou 1,*
Author Affiliations
Abstract
1 College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha, China
2 Nanhu Laser Laboratory, National University of Defense Technology, Changsha, China
3 Hunan Provincial Key Laboratory of High Energy Laser Technology, National University of Defense Technology, Changsha, China
A high-power all polarization-maintaining (PM) chirped pulse amplification (CPA) system operating in the 2.0 μm range is experimentally demonstrated. Large mode area (LMA) thulium-doped fiber (TDF) with a core/cladding diameter of 25/400 μm is employed to construct the main amplifier. Through dedicated coiling and cooling of the LMA-TDF to manage the loss of the higher order mode and thermal effect, a maximum average power of 314 W with a slope efficiency of 52% and polarization extinction ratio of 20 dB is realized. The pulse duration is compressed to 283 fs with a grating pair, corresponding to a calculated peak power of 10.8 MW, considering the compression efficiency of 88% and the estimated Strehl ratio of 89%. Moreover, through characterizing the noise properties of the laser, an integrated relative intensity noise of 0.11% at 100 Hz-1 MHz is obtained at the maximum output power, whereas the laser timing jitter is degraded by the final amplifier from 318 to 410 fs at an integration frequency of 5 kHz to 1 MHz, owing to the self-phase modulation effect-induced spectrum broadening. The root-mean-square of long-term power fluctuation is tested to be 0.6%, verifying the good stability of the laser operation. To the best of our knowledge, this is the highest average power of an ultrafast laser realized from an all-PM-fiber TDF-CPA system ever reported.
chirped pulse amplification high average power thulium-doped fiber laser ultrafast laser 
High Power Laser Science and Engineering
2023, 11(6): 06000e73
王涛 1任帅 1,2常洪祥 1任博 1[ ... ]周朴 1,**
作者单位
摘要
1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学信息通信学院,湖北 武汉 430035
3 国防科技大学南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
4 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
中国激光
2023, 50(19): 1916001
肖虎 1,2李瑞显 1,2吴函烁 1,2黄良金 1,2[ ... ]陈金宝 1,2,***
作者单位
摘要
1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
级联泵浦方案具有泵浦光亮度高、量子亏损小、光纤热负荷低、模式不稳定阈值高等优势,是获得高功率光纤激光的主要技术方案。目前,万瓦级高光束质量光纤激光的实现在非线性效应抑制和模式控制等方面遇到困难。本文介绍了国防科技大学近年来在高光束质量级联泵浦光纤激光器方面的研究进展,并对功率和光束质量进一步提升的可行途径进行了分析。
高功率光纤激光器 级联泵浦 受激拉曼散射 光束质量 high-power fiber lasers tandem pump stimulated Raman scattering beam quality 
光学学报
2023, 43(17): 1714009
周朴 1,**粟荣涛 1,2,3,*马阎星 1,2,3吴坚 1[ ... ]李俊 1
作者单位
摘要
1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
3 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室,湖南 长沙 410073
4 国防科技大学信息通信学院,湖北 武汉 430035
5 国防科技大学试验训练基地,陕西 西安 710106
主动相位控制光纤激光相干合成是突破单束光纤激光功率极限,实现更高功率输出,同时保持高光束质量的有效技术途径。本文结合国内外研究进展,介绍近20年来课题组在相关领域取得的代表性成果,并对未来发展方向进行分析研判。
光纤激光 相干合成 主动相位控制 fiber laser coherent beam combining active phase control 
光学学报
2023, 43(17): 1700001
作者单位
摘要
光学学报
2023, 43(17): 1700000

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