Author Affiliations
Abstract
1 College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 Nanhu Laser Laboratory, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
Radio frequency/microwave-directed energy sources using wide bandgap SiC photoconductive semiconductors have attracted much attention due to their unique advantages of high-power output and multi-parameter adjustable ability. Over the past several years, benefitting from the sustainable innovations in laser technology and the significant progress in materials technology, megawatt-class output power electrical pulses with a flexible frequency in the P and L microwave wavebands have been achieved by photoconductive semiconductor devices. Here, we mainly summarize and review the recent progress of the high-power photonic microwave generation based on the SiC photoconductive semiconductor devices in the linear modulation mode, including the mechanism, system architecture, critical technology, and experimental demonstration of the proposed high-power photonic microwave sources. The outlooks and challenges for the future of multi-channel power synthesis development of higher power photonic microwave using wide bandgap photoconductors are also discussed.
high-power photonic microwave wide bandgap photoconductive semiconductor devices linear modulation multi-parameter adjustable microwave generation multi-channel power synthesis Chinese Optics Letters
2024, 22(1): 012501
江丽 1,2,3宋锐 1,2,3,*侯静 1,2,3,**陈胜平 1,2,3[ ... ]韩凯 1,2
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
高功率可见光至近红外波段的超连续谱光源在光电对抗、光学相干层析成像和高光谱激光雷达等方面具有广泛的应用前景。最近几年,涌现了一些用于产生高功率超连续谱光源的新方法,推动了高功率超连续谱光源的进一步发展。本文从主振荡功率放大结构、随机光纤激光器结构以及多路非相干合成这三种用于高功率超连续谱产生的主流方案出发,着重介绍了近年来有代表性的高功率可见光至近红外波段超连续谱光源的研究进展,并综合分析了这三种方案的优缺点以及未来的发展潜力。
非线性光学 高功率光纤超连续谱 渐变折射率多模光纤 光子晶体光纤 随机光纤激光器 多路非相干合成 光学学报
2023, 43(17): 1719001
朱晰然 1,2,3张斌 1,2,3,*陈子伦 1,2,3赵得胜 1,2,3[ ... ]侯静 1,2,3
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
中红外超荧光光源具有光谱范围宽、空间相干性好、时域稳定性高等特点,应用前景广泛,但受限于中红外侧面泵浦合束器,目前普遍利用空间结构泵浦产生。文中根据拉锥光纤侧面耦合的原理,在125 μm包层直径的无源双包层氟化物光纤上实现了中红外光纤侧面泵浦合束器的研制,该合束器泵浦光耦合效率达82.3%,可承受的最大泵浦功率达87.5 W。通过在中红外增益光纤上制得侧面泵浦合束器,实现了全光纤中红外超荧光光源产生,前后向输出的中红外超荧光最高功率和为91.09 mW (后向输出53.67 mW,前向输出37.42 mW),输出光谱范围从2702 nm覆盖至2830 nm。在中红外超荧光总输出功率为33.03 mW时,获得了108 nm的最宽20 dB带宽。文中实现的中红外全光纤超荧光光源克服了以往空间泵浦复杂度高、调节难的问题,对推动中红外超荧光光源的进一步功率放大具有重要意义。
中红外光纤光源 超荧光光源 侧面泵浦合束器 氟化物光纤 mid-infrared fiber source superfluorescent fiber source side-pumping combiner fluoride fiber 红外与激光工程
2023, 52(5): 20230101
1国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
中国激光
2023, 50(11): 1116002
Author Affiliations
Abstract
1 College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 Nanhu Laser Laboratory, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
3 Key Laboratory of Atmospheric Optics, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China
A monolithic visible supercontinuum (SC) source with a record average output power of 204 W and a spectrum ranging from 580 nm to beyond 2400 nm is achieved in a piece of standard telecom graded-index multimode fiber (GRIN MMF) by designing the pumping system. The influence of the GRIN MMF length on the geometrical parameter instability (GPI) effect is analyzed for the first time, to the best of our knowledge, by comparing the SC spectral region dominated by the GPI effect under different fiber lengths. Our work could pave the way for robust, cost-effective, and high-power visible SC sources.
visible supercontinuum high-power supercontinuum graded-index multimode fiber geometrical parameter instability nonlinear optics Chinese Optics Letters
2023, 21(5): 051403
国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 脉冲功率激光技术国家重点实验室,湖南 长沙 410073
3 高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
高功率3~5 μm波段中红外超连续谱激光器在环境监测、生物医疗、测绘计量、**安全等领域有重要应用。在用于产生中红外超连续谱激光的非线性介质中,光纤易于实现大的非线性系数,且有效作用距离长、结构灵活、便于集成,得到了广泛研究。近年来,3~5 μm波段高功率中红外超连续谱光纤激光的技术方案日益丰富,性能指标逐步提升。总结了光谱覆盖3~5 μm的中红外超连续谱光纤激光的发展现状,并对其发展趋势进行了展望。
激光光学 超连续谱产生 非线性效应 光纤 光纤放大器
1 国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
3 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
中国激光
2021, 48(11): 1116001