1030nm高重复频率纳秒脉冲全光纤放大器

采用脉冲调制的单模带尾纤输出的半导体激光器作为种子源,以掺镱光纤为增益介质,采用主振荡功率放大(MOPA)结构,实现了1030nm全光纤脉冲激光放大。脉冲重复频率在50～100kHz范围内可调,在重复频率50kHz时,实现了脉冲宽度为6.53ns,峰值功率为16.08kW的脉冲输出,相应的斜率效率为69%,输出激光的中心波长在1029.49nm。实验还研究了不同重复频率下输出激光脉冲的时域特性。该激光器的输出波长在激光雷达探测器的光谱响应范围内,可作为激光雷达发射光源。     

致密气藏超长水平段低摩阻水泥浆固井技术

长庆油田致密气藏超长水平段固井,存在裸眼段长、环空间隙小、流动摩阻压耗大和施工压力高,易发生漏失造成固井质量差和后期环空带压等一系列复杂问题,严重影响后续开采和单井产量。为此开发了低摩阻低密度水泥浆和低摩阻高强韧性水泥浆,来提高水泥浆的流动性,降低流动摩阻压耗、施工压力和漏失风险。低摩阻低密度水泥浆采用耐压性能优良的空心玻璃微珠做为主要减轻材料,提高体系的耐压性能,入井后保持较高的结构圆整度,有效降低摩阻压耗。低摩阻高强韧性水泥浆在常规高强韧性水泥浆的基础上,引入实心玻璃微珠和复合高效增强剂,在保证水泥石力学性能的基础上,提高了水泥浆的流动性能,降低了水泥浆的摩阻压耗。室内模拟实验表明,低摩阻低密度水泥浆较常规低密度水泥浆范宁摩阻系数由0.0593降低至0.0295,降低50.25%;低摩阻高强韧性水泥浆较常规高强韧性水泥浆摩阻系数由0.070降低至0.0414,降低40.86%。前期先导性试验应用表明,使用低摩阻水泥浆摩阻压耗降低明显,有效降低施工压力。采用低摩阻水泥浆并进行低摩阻高强韧性水泥浆分段梯度携砂设计,助力致密气藏5256 m超长水平段固井施工顺利完成,固井质量合格,为长庆致密气藏超长水平段固井提供有力的技术支撑。      

基于国产大模场面积双包层光纤的高重复频率纳秒脉冲光纤放大器

以单模1064 nm激光二极管(LD)光纤级联放大构成的全光纤化模块为种子光源,以国产大模场面积(LMA)双包层掺镱光纤为放大器,构成了高重复频率纳秒脉冲主振荡功率放大(MOPA)系统.实现了平均功率为59 W的脉冲放大激光输出,中心波长1064 nm,脉冲宽度22.7 ns(重复频率50 kHz时),重复频率50～150 kHz连续可调.实验研究了激光脉冲的时域和光谱特性,分析了光纤功率放大对激光脉冲波形的影响.     

基于MOPA方式的150 W高重复频率、窄脉宽光纤激光器

高平均功率的高重复频率脉冲光纤激光器在体积、效率、散热和光束质量等方面具有明显优势,是一种新型的高效率固体激光器件,在高精度激光加工、激光探测等领域有重要应用价值.     

大模场面积光纤激光器拉锥法模式选择

大模场面积(LMA)光纤激光器的光束质量通常比单模光纤激光器的光束质量差。采用光纤拉锥的方法进行模式选择,从而提高大模场直径光纤激光器的光束质量。拉锥区距光纤激光器的输出端约5 mm,纤芯最小为9μm,约为未拉锥部分纤芯直径26μm的1/3。实验研究表明,在拉锥后,光纤激光器的光束质量因子M2由3.50减小为1.81,相应的斜率效率由63.6%减小为51.1%。虽然拉锥后最大输出功率减少了约19.8%,但其亮度增大为拉锥前的3倍。     

邯钢一烧小球团烧结工艺及设备改造

1998年邯钢一烧对二车间普通烧结工艺进行改造,在原设备基础上增加12台造球盘、一套外配煤系统、一台二次混合机及相关设备,改成小球团烧结工艺.并在投产后半年多的生产中对新增设备进行了改进和完善,保证了工艺顺行,取得了较好的生产效果.同时,在小球团烧结工艺的设备性能、结构和材质,以及运行参数方面也积累了经验.     

基于啁啾光纤光栅的被动锁模掺Yb~(3+)激光器

基于啁啾光纤布拉格光栅(C-FBG)与半导体可饱和吸收镜(SESAM)相结合实现了光纤掺Yb3+线型锁模激光器。采用976nm半导体激光器,以高掺杂浓度的掺Yb3+光纤作为增益介质,以SESAM作一端的反射镜,以C-FBG引入大的负色散,并作为另一端反射镜,最终获得了稳定皮秒脉冲序列的输出。其中心波长为1045nm,平均功率为12mW,基频重复频率为17.07MHz,脉宽约为3ps。详细讨论了高阶锁模光脉冲的演化方式。该锁模光纤激光器可以完全自启动,可以长时间稳定工作,有望成为高功率超短脉冲激光器的种子源。     

BZ701空气钻井方案设计优化与现场应用

BZ区块巨厚砾石层空气钻井提速提效试验成效显著,为了确保空气钻井成功实施,需要对钻井方案进行优化设计;从影响空气钻井成败的两大客观因素出发,通过井区邻井资料分析,对BZ区块巨厚砾石层进行空气钻井可行性进行了分析,在BZ701井优选了压实程度较好的3000~5000m砾石层准成岩段与成岩段进行空气钻井;针对沉砂难以清理问题,设计采用了连续循环钻井工艺技术,通过合理调参数,沉砂控制在20m以内,保障了空气钻井安全钻进;同时针对井斜控制问题,设计了11寸非标钻具组合,增强了钻具组合的刚性、增大了钟摆力,达到了稳斜降斜目的;通过方案优化设计,现场应用取得了良好的效果,为钻井工程实现了提速提效。     

基于LD脉冲调制的全光纤MOPA结构激光器

报道了一台实用化的基于主振荡一功率放大(MOPA)方式工作的全光纤高重复频率脉冲激光器.以基于高速MOSFET驱动电源的调制激光二极管(LD)作为种子激光器,采用两级串联的单模双包层光纤作为预放,利用双包层光纤为主放.该器件可以得到重复频率高达600 kHz的窄脉冲输出.在重复频率125 kHz时,得到脉宽10ns,平均功率2.4 W的激光输出.研制的激光器具有较好的稳健性,将应用到空基的三维成像激光雷达中.     

先进光纤激光技术

高光束质量、高峰值功率、小型化的短脉冲激光系统在激光雷达、光谱学、精密探测等领域有非常广泛的应用。在脉冲光纤激光器方面,针对调Q双包层光纤激光、脉冲调制LD技术及其多级光纤级联放大系统、基于调Q固体激光器的全光纤型MOPA系统进行了详细的理论分析和实验研究,研制出了全光纤化的脉冲光纤激光器。这些工作为全光纤化脉冲光纤激光器的研制和推广奠定了基础。