双包层Er3+/Yb3+共掺光纤放大器动态特性研究

基于速率方程的离散算法,实现了对双包层Er3+/Yb3+光纤放大器动态特性的分析.研究了不同信号和泵浦功率下单信道的瞬态功率、脉冲序列输出功率与增益随时间的变化以及多信道异步转移模式下输出功率和增益随时间的变化.结果表明对于单个脉冲,在相同的泵浦功率下,输出脉冲的峰值功率取决于输入脉冲的峰值功率;在不同的泵浦功率下,输出脉冲的峰值功率取决于泵浦功率.对于脉冲序列,在达到稳定的输出前,将经历一个输出功率和增益由高到低的变化过程.对于异步转移模式的多信道脉冲,脉冲重叠时的功率和增益变化要快于非重叠时功率和增益的变化.     

双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤放大器动态特性研究

基于速率方程的离散算法，实现了对双包层Er^3＋／Yb^3＋光纤放大器动态特性的分析。研究了不同信号和泵浦功率下单信道的瞬态功率、脉冲序列输出功率与增益随时间的变化以及多信道异步转移模式下输出功率和增益随时间的变化。结果表明：对于单个脉冲，在相同的泵浦功率下，输出脉冲的峰值功率取决于输入脉冲的峰值功率；在不同的泵浦功率下，输出脉冲的峰值功率取决于泵浦功率。对于脉冲序列，在达到稳定的输出前，将经历一个输出功率和增益由高到低的变化过程。对于异步转移模式的多信道脉冲，脉冲重叠时的功率和增益变化要快于非重叠时功率和增益的变化。     

增益开关掺Tm3+光纤激光器的理论与实验研究

与固体激光器不同,光纤激光器中增益光纤长度可近似认为整个谐振腔的长度,传统的速率方程模型只考虑激光器参数随时间变化,而不考虑这些参数沿轴向变化情况,会在理论上对激光器输出特性的分析带来误差。本文建立带内泵浦的增益开关掺Tm3+光纤激光器的行波方程模型,研究了腔内光子数、上能级粒子数和泵浦脉冲沿光纤轴向分布情况,以及不同重频和纤芯的增益光纤可提取能量的变化。在100 ns脉宽和15 μJ脉冲能量的泵浦脉冲作用下,当重频增加至5 MHz时,激光输出脉冲会出现多脉冲振荡现象。实验上实现了全光纤化的增益开关掺Tm3+光纤激光器,将实验结果与理论分析进行比较,两者之间较好相符。     

双包层铒镱共掺光纤放大器功率漂移及控制

基于速率方程的离散算法,分析了双包层Er3+/Yb3+光纤放大器增益动态的特性。研究了功率漂移与撤除信道数的关系及不同控制方式的控制效果。结果表明:信道撤除数量越多,放大器达到稳态的时间越长,功率漂移越大;泵浦控制方式下,泵浦功率的调整随撤除信道数的增加而增大,且抑制功率漂移的时间也随之增长;反馈控制方式下,功率漂移首先呈现振荡结构,抑制功率漂移的时间较短。     

稳定的高重频Cr4+:Nd3+:YAG自调Q激光器

在平平腔的Cr4+ Nd3+ YAG激光器中,采用内置f=70mm双凸透镜形成等效腔和用φ1mm小孔光阑进行横模限制的方法,获得了高重频、高光光转换效率、稳定的激光脉冲序列.在泵浦功率17.2W时,获得了平均功率4.7W,其光光转换效率达到了27.3%.此时的重复频率及其标准方差为42±1kHz,脉宽及其标准方差为9.57±0.187ns,示波器采集的光脉冲值幅度及其标准方差为471±36μW.对应的峰值功率和单脉冲能量分别达到了13kW和115μJ.据我们了解,这是迄今为止LD端面泵浦的自调Q激光器获得的重复频率最高且稳定的实验结果.     

稳定的高重频Cr4 + ∶Nd3 + ∶YAG自调Q激光器

在平平腔的Cr4 + ∶Nd3 + ∶YAG激光器中,采用内置f = 70mm双凸透镜形成等效腔和用<1mm小孔光阑进行横模限制的方法,获得了高重频、高光光转换效率、稳定的激光脉冲序列。在泵浦功率17. 2W时,获得了平均功率4. 7W,其光光转换效率达到了27. 3%。此时的重复频率及其标准方差为42 ±1kHz,脉宽及其标准方差为9. 57 ±0. 187ns,示波器采集的光脉冲值幅度及其标准方差为471 ±36μW。对应的峰值功率和单脉冲能量分别达到了13kW 和115μJ。据我们了解,这是迄今为止LD端面泵浦的自调Q激光器获得的重复频率最高且稳定的实验结果。     

泵浦功率变化对EYDFA自动增益控制影响的研究

针对EYDFA速率方程的非线性,提出一种迭代求解算法模型。基于环形腔反馈控制方案,采用该算法模型,分析了波分复用条件下,不同泵浦功率对EYDFA增益控制的影响。结果表明:随着泵浦功率的增加,信号增益的可控范围逐渐增大;当多个信道撤除时,随着泵浦功率的增加,增益漂移的峰值也逐渐增大。     

反向拉曼光纤放大器（FRA）的瞬态效应分析

本文首先提出于泵浦概念、建立分析拉曼光纤放大器瞬态效应的数学模型，然后给出单泵浦单信道拉曼放大器发生瞬态效应时信号功率、信号增益和泵浦功率的变化曲线；在分析多泵浦多信道拉曼放大器瞬态效应时得到了上下短波长信道对剩余信道稳态增益影响最小，上下长波长信道对剩余信道稳态增益影响最大的结论。     

全光纤化高效Er3+-Yb3+共掺光纤放大器的实验研究

对全光纤化高功率Er<'3+>-Yb<'3+>共掺光纤(EYDF)放大器进行了实验研究.采用小芯径双包层EYDF作为增益介质,多模高功率915 nm半导体激光器作为泵浦源,实现了EYDF放大器的全光纤化.对分布反馈(DFB)激光器输出的窄带信号进行放大,得到了斜率效率约为27.2%、最高2.14 W的高功率输出;实验中...     

脉冲泵浦双包层掺Yb3+光纤放大器理论研究

对比研究了在连续泵浦和脉冲泵浦两种情况下,高功率双包层掺Yb3+件光纤放大器的输出特性.计算结果表明:采用脉冲泵浦放大50 kHz高斯脉冲信号,在ASE光抑制方面和光纤放大器热效应方面都优于连续泵浦情况下的光纤放大器.进一步又研究了脉冲泵浦下,从泵浦脉冲峰值功率,掺杂光纤浓度和泵浦波长三方面选择泵浦脉冲宽度,优化放大器输出特性.为提高和设计掺Yb3+抖光纤放大器和MOPA系统的输出功率和稳定性提供了理论依据.     

宽带Te基掺Er光纤放大器饱和增益谱特性研究

对波分复用(WDM)系统中宽带Te基掺Er光纤放大器(EDTFA)饱和增益谱特性进行了理论研究,研究依据均匀加宽四能级模型下的速率方程组和光功率传输方程组,采用龙格一库塔法数值模拟。研究结果表明,在给定泵浦方式、泵浦功率和光纤长度的饱和工作状态下,多个信道同时输入时的EDT-FA增益谱依赖于输入的信道数和信道功率,且各个信道增益要低于相同输入功率下单个信道的增益,同时增益谱宽变窄,增益谱峰随饱和程度的加深向长波长方向偏移。     

全光纤掺Yb3＋光纤激光器的多波长锁模现象

报道了一种环形腔全光纤掺Yb3+光纤(YDF)激光器的中出现的多波长锁模现象。在腔内无任何选频元件或常规可饱和吸收体的情况下,仅靠YDF的非均匀加宽效应以及增益光纤未泵浦部分的等效可饱和吸收作用实现了稳定的多波长锁模输出,并进行了相关的分析。当泵浦功率为128mW时,得到了稳定的平均功率为1.5mW、重复频率为14.85MHz的基频锁模脉冲序列,边模抑制比为60dB。当泵浦功率逐步增加时,依然可以获得稳定的锁模脉冲,其光谱出现了多个波长峰值,中心波长在1 035nm左右,波长间隔平均为1.5nm,调整偏振控制器(PC),波长数和波长间隔会发生相应的改变。最大泵浦功率达到330mW时,可得到6个等间距的波长输出,平均输出功率为7.23mW。     

准连续TEM00模被动调Q Nd:YAG激光器的研究

采用峰值功率为500 W准连续激光二极管(LD)阵列侧面泵浦Nd:YAG晶体,Cr4+:YAG可饱和吸收体作为被动调Q元件,在重复频率为40 Hz时实现了单脉冲能量为8.24 mJ、脉冲宽度约7 ns的1 064 nm TEM00模调Q激光脉冲输出,脉冲峰值功率达到1.2 MW,从而为主振荡功率放大(MOPA)系统提供高峰值功率、高光束质量的种子源。对泵浦功率和泵浦脉冲宽度对输出脉冲特性的影响进行了实验研究。     

环形掺Er3+光纤激光器输出特性分析与实验研究

理论分析了掺Er3+光纤环形腔激光器的输出特性，获得了稳态条件下激光器输出功率、阈值泵浦功率和斜率效率的解析表达式，分析了泵浦光波长、泵浦功率、Er3+光纤掺杂浓度、输出端耦合器分光比等的影响，推导了在特定输出波长处获得最大输出功率所需最佳掺Er3+光纤长度的解析表达式。进行了LD泵浦掺Er3+光纤环形腔激光器的实验工作，获得了斜率效率10%以上的激光输出。     

LD抽运Cr4+,Nd3+:YAG晶体获得1.4W自调Q激光输出

用激光二极管(LD)抽运Cr4+,Nd3+∶YAG晶体获得了1.064 μm的自调Q激光输出.激光输出模式为稳定的单纵模,抽运阈值功率为3.5 W,脉冲宽度为50 ns,斜率效率高达20%.当输入的抽运功率为10.8 W时,获得了1.46 W的自调Q激光输出.随着抽运功率的变化,脉冲宽度基本上保持不变,而重复率则在变化.     

基于掺铒(Er3+)光纤飞秒光孤子脉冲的实验放大研究

通过自行设计的同向泵浦和逆向泵浦两种结构,从脉冲宽度、单脉冲峰值能量、峰值功率、增益以及光谱形状方面实验分析了不同泵浦功率情况下飞秒光孤子脉冲的放大情况,得到了逆向泵浦的效率较高的结论.     

Er3 + /Yb3 + 共掺双包层光纤超荧光光源的实验研究

报道了基于双程后向单级泵浦结构的宽带Er3 + /Yb3 +共掺双包层光纤超荧光光源的 实验研究结果。采用980nm泵浦源,通过优化泵浦功率和光纤长度,在波长1550nm处,实验仅用1m Er3 + /Yb3 +共掺双包层光纤获得了30. 8mW的超荧光输出,泵浦斜效率为28% ,光谱3dB带宽为35nm。     

量子阱激光二极管泵浦单块Nd∶YLF激光器

用多量子阱激光二极管列阵(MQW-LDA)泵浦单块Nd:YLF激光器,脉冲工作,获得1.047μm的线偏光输出。阈值泵浦功率6.8mW,斜率效率为24％,输出脉冲能量达6.7μJ;用增益开关获得50mW的峰值功率输出。理论计算了泵浦阈值、斜率效率,获得了增益开关的数值解结果,与实验基本一致。     

反向拉曼光纤放大器(FRA)的瞬态效应分析

本文首先提出子泵浦概念、建立分析拉曼光纤放大器瞬态效应的数学模型 ,然后给出单泵浦单信道拉曼放大器发生瞬态效应时信号功率、信号增益和泵浦功率的变化曲线 ;在分析多泵浦多信道拉曼放大器瞬态效应时得到了上下短波长信道对剩余信道稳态增益影响最小 ,上下长波长信道对剩余信道稳态增益影响最大的结论。     

DPL泵浦光分布对激光脉冲的影响

研究了端面泵浦二极管泵浦固体激光器中泵浦光分布对输出脉冲的影响.通过对端面抽运情形下光场运动方程进行研究,改变泵浦光的半径和功率,得出了输出脉冲峰值功率和脉冲宽度的变化规律.结果表明:泵浦半径增大,输出脉冲峰值功率减小,脉宽展宽.泵浦功率越小,输出光脉宽越大.