高功率光纤激光中模式不稳定性现象研究进展

模式不稳定指高功率光纤激光随着输出功率提升发生的由稳态基模输出突然变为非稳态高阶模式输出的模式突变,会导致光束质量下降,限制着衍射极限光束质量光纤激光输出功率的提升。介绍了高功率光纤激光中模式不稳定现象的产生机理以及相关的实验和理论研究,详细分析了模式不稳定现象的一些性质,总结了解决或抑制高功率光纤激光中模式不稳定现象的方法。最后,对高功率光纤激光模式不稳定现象研究的未来发展趋势进行了初步探讨。     

基于输出光纤为50μm的7×1光纤功率合束器实现大于14 kW的高光束质量光纤激光合成

正由于单路光纤激光器受非线性效应、热效应、模式不稳定等多种因素的影响,进一步提升其输出功率存在较大技术挑战。光纤功率合束器可将多个中等功率的光纤激光器进行功率合成,以获得更高功率的光纤激光输出。国防科技大学于2015年基于自研的、输出光纤为100μm和50μm的7×1光纤功率合束器分别实现了大于6kW的光纤激光合成输出,又于2016年基于自研的、输出光纤为100μm     

面阵CCD图像传感器点破坏机理研究

用１．６μｍ脉冲激光聚焦辐照面阵ＣＣＤ图像传感器。遭破坏面积不到有效传感器面积的万分之一，整个ＣＣＤ图象传感器无图像输出。破坏阈值小于１２Ｊ／ｃｍ２。分析了破坏机理。     

有源腔内位相光阑改善腔模的数值分析

实验表明激光谐振腔内加入一个适当大小的位相光用可以改善腔模，输出特性也相应得到改善。本文用有源模型分析计算了此类腔的模式，并计算了其远场光强分布。结果表明光闹的大小和厚度对腔模的影响很明显，利用该有源模型程序可以优化此类光腔的设计。     

高能激光器自由旋涡气动窗口激光波前畸变的初步研究

分析了用哈特曼 夏克波前传感器研究高能激光器自由旋涡气动窗口对输出激光波前畸变的原理 ,并利用37单元哈特曼波前传感器实验研究自由旋涡气动窗口对输出激光波前的影响。结果表明 ,自由旋涡气动窗口对输出激光波前的影响主要是光束偏转和离焦 ,而其他低阶及高阶像差都比较小。由于透射激光束的偏转是稳定的 ,很容易由倾斜镜进行校正 ,因此稳定工作状态下的自由旋涡气动窗口能够满足实验需求。     

连续波YAG激光辐照对面阵CCD探测器成像质量影响的研究

用可见光面阵ＣＣＤ探测器破坏阈值以下的ＹＡＧ连续波激光辐照ＣＣＤ探测器,同时对其成像质量的影响进行了研究,并将其与ＹＡＧ脉冲激光对可见光面阵ＣＣＤ的破坏进行了对比。得出了连续波激光对面阵ＣＣＤ破坏的一些结论,最后对破坏机理进行了分析。     

碳纤维增强环氧树脂复合材料在切向气流和激光作用下的损伤

实验研究了靶板表面有0.4 Mach(1 Mach=340 m/s)切向空气气流、0.4 Mach切向氮气气流和无气流时,976 nm连续激光对碳纤维增强E-51环氧树脂复合材料的辐照效应,得到了该材料在不同功率密度下的烧蚀规律.实验结果表明:当样品发生剧烈热分解时,随热分解气体流出边界的固体颗粒对入射激光有屏蔽作用;切向气流一方面可以减弱这种屏蔽作用,有利于辐照区的烧蚀,另一方面对样品有冷却作用,不利于烧蚀;相比于氮气流,空气流有助于产物的燃烧,对下游附近区域产生明显的加热作用;切向空气气流的加载会明显提高扩散到样品表面的氧气浓度,导致碳纤维发生氧化烧蚀;三种气流状态下,当入射激光功率密度在100～800W/cm2范围内,随着功率密度的增大,激光能量的利用效率逐渐降低.     

A theoretical model of thulium-doped silica fiber''s ASE in the 1900 nm waveband

A theoretical model in the 1900 nm waveband for amplified spontaneous emission (ASE) of thulium-doped silica fiber is presented. The ASE spectral power as functions of the fiber length and the pump power is investigated by solving the rate and propagation equations. By calculation, when the concentration of thulium in fiber is 2.25×1025 m-3, the fiber core diameter is 2.6 μm, and the pump power is 200 mW at 808 nm, the optimal fiber length is 8.1 m, and the output power of ASE can reach 60 mW in the range o...     

113W主振荡功率放大结构1018nm全光纤激光器

高亮度抽运源和有效的热管理方案是实现高功率光纤激光输出的关键。受限于目前高亮度激光二极管的制造工艺水平,由激光二极管直接抽运的掺镱光纤激光器输出功率一直停留在千瓦级水平。采用1018nm光纤激光对掺镱光纤进行同带抽运,可在提高抽运源亮度的同时降低掺镱光纤内的热负荷,被公认为是进一步提升掺镱光纤激光器输出功     

激光相干偏振光束合成技术的研究进展

激光相干偏振光束合成是近几年光束合成领域的热点。综述了国内外关于相干偏振光束合成的研究方案,对几种典型的方案进行了分析和评价。研究表明,基于主振荡功率放大(MOPA)结构的相干偏振光束合成方案有同时获得大功率、高光束质量的可行性,并且易于扩展。