高功率光纤激光器及其应用

掺镱双包层光纤激光器是国际上近年来发展的一种新型固体激光器,它具有光束质量好、体积紧凑、效率高等优点.介绍了高功率掺镱双包层光纤激光器的原理特点、发展现状及其应用前景.可以预计这种新型激光器必将逐步取代传统激光器.     

光纤激光器凸端面选模理论和实验研究

为了改善光纤激光器的输出光束特性,将光纤端面加工处理成近似凸球面。从实验上研究了光纤端面为凸球面时对光纤激光器输出光束质量和输出功率的影响。在考虑横向空间烧孔效应的速率方程的基础上,建立了光纤激光器端面选模的理论模型,并对凸端面选模方法进行了数值模拟。结果表明,采取凸端面作为光纤激光器的输出端可以提高输出激光的光束质量。     

稀土离子掺杂飞秒光纤激光器最新进展

光纤激光器可分为基于非线性效应的光纤激光器和基于稀土离子受激辐射的掺杂光纤激光器。按照掺杂元素的不同,光纤激光器可以分为掺镱、掺铒、掺铥和掺镨等光纤激光器。针对稀土掺杂飞秒光纤激光器的最新研究进展进行了分析和总结,并给出了各种飞秒光纤激光器的优缺点和未来需要解决的问题,为稀土掺杂飞秒光纤激光器的优化设计提供参考。     

激光微切割钴铬管的实验研究

金属细管的微细切割,目前使用最多的是YAG激光器.但随着光纤激光器的发展,光纤激光器也逐渐使用到金属细管的微细切割上.首先使用光纤激光器对钴铬合金细管进行切割,通过改变气体、气压、脉宽以及切割速度观察影响切割质量的因素.得出应用氩气和氮气作为辅助气体时,效果要好于压缩空气;存在一个最佳的气压;随着脉冲宽度的降低,切割质量随之变好;切割速度与切口宽度保持一种非线性反比关系;然后应用三倍频Nd:YAG激光器切割钴铬合金细管,比较两种激光器的切割质量和切割效果,分析两者的优劣,得出在进行微细切割时,三倍频Nd:YAG激光器比光纤激光器有更大的优势.在今后的研究中应充分发挥三倍频Nd:YAG激光器的优势,同时要发掘光纤激光器的特点.     

千瓦级光纤激光器的研究进展

综述了目前高功率光纤激光器的的研究进展，以及高功率光纤激光器发展的关键技术。介绍了三种千瓦级光纤激光器，即任意形状光纤激光器、并行测向泵浦光纤激光器、包层象浦多纤芯光纤激光器，并且对这三种方式的工作原理和结构特点进行了阐述。     

2 μm波段掺铥光纤激光器的研究进展

1.引言 近年来，对于稀土掺杂光纤激光器的研究逐渐热门起来，相较于2μm波段普通固体激光器，掺铥光纤激光器具有结构简单，光束质量好，窄线宽等优点引起人们的广泛关注，其输出功率已经从当初的单包层亳瓦量级发展到双包层千瓦量级。目前IPG公司的150W掺铥光纤激光器已经实现产品化，并且在效率、小型化和常温工作等方面已经取得了不错的进展。     

用于半导体激光器的棱镜组光束整形方法

随着半导体激光器应用的日益广泛,半导体激光的光束质量在二维方向极不均衡的特点限制了它的应用范围.采用一种等腰直角棱镜组的整形方法,可实现二维方向的光束质量均匀化.实验中整形后快慢轴的光束质量比较接近,整形效率达到90%.经过整形的半导体激光器可以作为高功率固体激光器和光纤激光器的抽运源使用.     

全光纤结构主振荡功率放大型掺镱脉冲光纤激光器

报道了一台全光纤结构主振荡功率放大(MOPA)型掺镱脉冲光纤激光器.种子源是工作波长为1064 nm的声光调Q光纤激光器,可以获得重复频率在20～50 kHz间可调、平均输出功率约2 W的随机偏振脉冲种子激光.以大直径保偏(PM)光纤作为增益介质,在6个单管功率10 W,波长为915 nm的半导体激光器抽运下,种子激光经过一级放大最终获得平均输出功率23.5 W.脉冲宽度约为30 ns,偏振抑制比超过10 dB,光束质量因子M2为1.36的线偏振单模脉冲激光输出.讨论了大直径保偏光纤与种子激光输出光纤的模场不匹配性对输出激光的光束质量和光谱特性的影响.     

高功率固体激光器的光纤耦合研究

对高功率固体激光器的光纤耦合进行了理论设计和实验研究.高功率固体激光器的光束质量随着输出功率的增加而变差,根据入射激光的光束质量,计算得到传输光纤的最小芯径和耦合透镜的有效焦距.该研究成功实现了高功率固体激光器光纤输出功率大于500 W,耦合效率大于90％,满足科研工作及工业应用需要.     

脉冲双包层光纤激光器

双包层光纤激光器具有光束质量好、散热面积大等优点。介绍了三种获得脉冲输出的双包层光纤激光器，即调Q光纤激光器、锁模光纤激光器及振荡放大脉冲光纤激光器。分析了它们的工作原理及关键技术，并对国内外近期进展作了综述。     

大功率光纤激光器相干组束的研究

随着光纤激光器的激光输出功率及光束质量的不断提高,大功率光纤激光器的应用领域不断拓展.组束技术是提高光纤激光器输出功率的有效方法.分析了非相干组束和相干组束的理论,并进行数值仿真.综述相干组束技术的最新发展,对光纤激光器相干组束的研究具有参考价值.     

全光纤窄线宽脉冲激光器

介绍了一种全光纤窄线宽脉冲激光器。该激光器由两部分组成,即脉冲光纤激光器种子和由隔离器、耦合器以及光纤光栅组成的窄线宽脉冲提取装置。脉冲光纤激光器种子是基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)为锁模机制的全光纤被动锁模激光器,输出脉冲的光谱宽度约为3 nm。窄线宽脉冲提取部分对脉冲光纤激光器种子输出脉冲的光谱进行提取、窄化,输出脉冲的光谱宽度约为0.1 nm。该激光器操作简单、设备简易,为全光纤结构;不仅可以输出窄线宽光脉冲序列,而且同时还可以输出脉冲光纤激光器种子的光脉冲序列,极大地拓展了脉冲光纤激光器的应用范围。     

基于单晶光纤的固体激光器研究进展

单晶光纤激光器在激光医疗、激光成像、光电对抗以及人眼安全测照等领域具有重大的应用价值,近年来成为新型固体激光源研究的热点.文章介绍了单晶光纤的制备方法,分析了单晶光纤激光器的工作原理,着重阐述了连续单晶光纤激光器、调Q单晶光纤激光器及种子注入单晶光纤激光放大器的技术方案和最新研究进展,讨论了单晶光纤激光器的优点和劣势,并对单晶光纤激光器的进一步发展进行了展望.     

放电激励氧碘激光器用的氧等离子体参数

1　前言现在 ,加工用大功率激光器有 CO2 气体激光器 ( 1 0 .6μm)和 Nd∶ YAG激光器( 1 .0 6 μm)。在将来的工业应用方面 ,必须与光纤组合使用。届时 ,CO2 气体激光器不再用通常的光纤导光。Nd∶ YAG激光器由于棒加热引起的输出极限和加热所引起的棒畸变 ,使光束质量下降。因为氧碘激光器是一种能连续振荡的大功率激光器 ,振荡波长为 1 .32 μm,可以通过一般的光纤传输 ,又因为是气体激光器 ,故发散角也小。因此 ,可用于工业、医疗和机械加工。目前正在研究在未来原子反应堆废炉处理和军事方面的应用。氧碘激光器运用化学激励而实用…     

掺铒光纤激光器输出特性的研究

在一定的条件下,确定了掺铒光纤激光器的最佳光纤长度和激光器两个腔镜的最佳反射率,设计出的光纤激光器的输出特性可以得到优化。根据掺铒光纤激光器的速率方程,对线型腔光纤激光器的输出特性进行了理论分析,得到了光纤激光器在稳态条件下的输出功率,阈值抽运功率和斜率效率的解析表达式。对光纤激光器的输出特性进行了数值模拟,得到了泵浦功率为20mw,饵离子掺杂浓度为400 ppm,掺铒光纤长度为1.5m,光纤环形镜反射率为1,光纤光栅反射率为0.5时,光纤激光器的输出功率和斜率效率较大,阈值抽运功率较小。为光纤激光器的优化设计提供了理论依据。     

掺铒碲酸盐玻璃基上转换光纤激光器的理论研究

建立了以掺铒碲酸盐玻璃光纤作为增益介质的上转换光纤激光器数值模型,理论研究了碲酸盐玻璃基上转换光纤激光器的激光输出特性,得到了980 nm抽运源激励下546 nm绿色激光信号输出功率与入射抽运功率、谐振腔光纤长度的变化关系.研究表明,碲酸盐玻璃基上转换光纤激光器可以在厘米长度的增益介质上实现毫瓦功率的绿色激光输出,斜率效率达到了7%左右.相比于报道的氟化物玻璃基上转换光纤激光器,碲酸盐玻璃基上转换光纤激光器显示出一种潜在的小型化固体激光器特征.     

高功率双包层光纤激光器温度分布的有限元分析

高功率双包层光纤激光器的热效应严重制约光纤激光器的输出功率和光束质量。首先通过求解热传导方程得到简化情况下的温度解析解;然后，利用有限元方法对不同情况下的温度分布进行模拟计算。通过模拟计算得到：外包层聚合物材料的热传导系数对光纤的温度分布影响较小，因而在近似计算时可以认为纤芯及内、外包层热传导系数相等;外包层表面的对流换热系数对温度分布影响较大，增大对流换热系数，可以有效地降低光纤激光器的热效应;外包层光纤半径的大小对光纤激光器的温度分布也有影响。所得的结果为设计实现千瓦级光纤激光器提供了参考。     

光纤激光器可提高印刷版面的分辨率

宝丽来公司已研制出光功率达23w的光纤激光器，这一功率是电讯用光纤激光器功率的许多倍。尽管已有能产生数瓦光的激光器实验系统；这是效率和稳定性都足以实现商用化的第一根光纤。印刷机将可以用一台9W的光纤激光器来产生彩色图象，其分辨率与印刷版面的相同。而且光纤不需要湿化学剂。光纤激光器含有掺入离子的玻璃纤芯，当用外部激光器泵渝光持续注入或激发时，它便发射激光。光纤激光器既可用于放大弱光信号，也可产生其自身的紧缩聚焦光束．EliasSnitzer于1961年制成首台光纤激光器，但该技术却被极大地忽视，直到80年代后期才用于…     

国外新型电驱动高能激光技术现状与发展趋势

主要讨论了国外平面波导激光器、固体薄片激光器、浸入式液冷固体激光器、碱金属蒸汽激光器、相干合成光纤激光器等新型电驱动高能激光光源的技术发展现状、关键技术以及未来作为激光武器应用的潜力。它们至少在原理上可以解决当前高能固体激光或光纤激光面临的一些难题,但因为某些缺点或者面临一些待解决技术问题,使其输出功率、光束质量或体积、重量等指标暂时达不到典型高能固体激光或光纤激光的水平。详细讨论了这些新型电驱动高能激光的优缺点,并对其技术发展前景进行初步分析判断。     

高功率光纤激光器的关键技术及应用

高功率光纤激光器单模输出功率可达到1 kW,通过相干合束技术可以从多个光纤激光器获得几千瓦甚至几百千瓦的输出功率.高功率光纤激光器将使激光工业及国防应用产生革命性的变化.文中系统介绍了高功率光纤激光器的关键技术及其研究进展,阐述了在工业,航空业以及国防等领域的重要应用.