飞秒激光直写铒镱玻璃波导激光器的优化设计

为了对双向抽运的飞秒激光直写铒镱共掺磷酸盐玻璃波导激光器进行数值模拟,采用铒镱共掺系统的速率方程及传输方程,对波导尺寸、激光器后腔镜反射率、掺杂铒镱离子浓度比等参量进行了优化。得到当波导长度为10mm、后腔镜反射率为0.6、掺杂铒镱离子浓度比为3.6,975nm波长400mW抽运时,有1535nm波长57mW的激光输出。结果表明,计算结果和国外相关报道的实验结果相近,能够为飞秒激光加工有源玻璃波导及其激光器设计提供一定的理论依据。     

铒镱共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的进展

本文介绍了铒镱共掺磷酸盐玻璃光波导放大器的工作原理、结构、制作工艺以及最新进展和发展趋势。     

用于线偏振光纤激光器用的铒镱共掺光纤

铒镱共掺光纤由于具有非常宽的吸收带,被广泛应用于激光雷达、激光探测等技术,随着线偏振光纤激光器的飞速发展,保偏型铒镱共掺光纤的制备技术也受到了广泛关注.本文中,利用改进的化学气相沉积(MCVD)技术与疏松体液相掺杂相结合的方式制备了保偏型铒镱共掺光纤预制棒,从铒/镱离子的发光特性及机理出发,通过研究不同打孔工艺、应力区...     

掺铒磷酸盐波导激光器输出的特性研究

研究了掺铒磷酸盐玻璃波导激光器的特性,利用重叠积分法将980 nm抽运的掺铒磷酸盐玻璃波导激光器四能级模型的速率-传输方程进行适当地的化简,同时考虑合作上转换效应和放大的自发辐射,利用数值模拟的方法,得到了掺铒玻璃波导激光器的输出功率与Er3 离子浓度、传输损耗、波导长度等参量之间的关系曲线.结果表明在考虑上转换效应和放大的自发辐射的情况下,选择合适的铒离子浓度是十分重要的.     

铬镱铒共掺磷酸盐玻璃的激光性质

研究了氙灯抽运脉宽、输出耦合镜的反射率、铒玻璃工作温度以及工作重复频率对铬镱铒共掺磷酸盐玻璃激光输出能量的影响。结果表明,对于输出能量,抽运脉宽为2.3 ms(10%最大幅度间)时较好;综合考虑激光阈值和斜率效率,输出耦合镜的反射率为85%时较好。此外,如同大多数激光介质那样,铬镱铒共掺磷酸盐玻璃的激光输出能量随铒玻璃工作温度的升高和工作重复频率的增加而降低。     

铒镱共掺光波导放大器的优化

本文介绍了光波导放大器的理论,分析了由于铒离子吸收截面小和铒离子浓度过高带来的聚集效应,并认为由该聚集效应引起的协同上转换和激发态吸收会限制掺铒磷酸盐光波导放大器的增益.将镱离子作为敏化剂掺入到光波导放大器中,不仅可以降低饵离子高浓度引起的聚集,而且可以有效地解决光波导的增益问题.在考虑协同上转换效应的基础上,用龙库算法研究了饵镱共掺的光波导放大器,讨论了镱离子浓度和波导长度两个主要影响因素,并且计算出了最佳的波导长度和最佳的掺镱浓度.     

高功率窄线宽光纤激光器的线宽特性

为了实现稳定的窄线宽高功率输出,设计了一种基于级联结构的铒镱共掺窄线宽光纤激光器,对其线宽和稳定性进行了详细讨论.激光器为两级放大结构,预放采用单包层掺铒光纤为增益介质,可起到降低最终输出自发辐射噪声的作用.主放采用铒镱共掺的双包层大模场光纤,可提高受激布里渊散射散射阈值.实验结果表明,激光经过不同放大后的稳定性几乎没...     

玻璃平面波导的热键合制备与界面扩散研究

铒镱共掺磷酸盐玻璃平面波导在散热和抑制非线性效应方面具有独特优势,可开发作为近红外1.5 μm高平均功率固体激光器的增益介质,具有重要意义。文中应用光胶热键合方法制备铒镱共掺磷酸盐玻璃平面波导,研究了预键合阶梯升温过程对键合质量的影响。通过电子探针表面分析（EPMA）得到键合温度和键合时间对键合界面分子扩散层厚度的影响,并根据Fick第二定律,探讨了一维等效假设下的芯层玻璃中的Yb3+扩散机理,建立了热键合过程中的固-固界面分子扩散模型。最终通过选择最优的热处理工艺参数,得到了键合质量良好且键合强度达到11.63 MPa的芯层厚度为100 μm的三明治结构平面波导。     

切换式双波长激发在掺镱和铒镱共掺复合式光纤激光器中的实现

抽运旁通腔型的掺镱光纤(YDF)激光器内剩余的抽运光功率随着入射抽运功率的变化呈现出光学双稳特性,这导致了用它来抽运另一个分叉腔的铒镱共掺光纤(EYDF)增益介质可获得第二个信号波长激发的可能性。根据这一原理,从实验上获得了1040 nm和1537 nm两个激发线的可切换振荡,这表明基于掺镱光纤激光器光学双稳态的复合腔结构(掺镱光纤激光器的抽运旁通腔和铒镱共掺光纤分叉腔)是实现切换式双波长光纤激光器光源的一个简单有效的方法。     

Er3+/Yb3+共掺磷酸盐光纤放大器增益分析新模型

从磷酸盐玻璃材料微观结构出发,建立了一种求解铒镱共掺光纤增益的新模型.定量分析了镱离子对铒离子浓度猝灭的抑制作用,通过模型计算得到泵浦光激励下,一定浓度的Er3 /Yb3 共掺磷酸盐玻璃光纤增益值,计算结果与实验数据符合很好.该模型为磷酸盐玻璃放大器的设计提供了数值依据.     

共掺Er~(3+):Yb~(3+)磷酸盐玻璃光波导激光器的发展

介绍了共掺Er3 :Yb3 的磷酸盐玻璃光波导激光器的特点、能级结构、激光器的速率方程、传输方程和光波导的制作方法;同时还介绍了共掺Er3 :Yb3 的磷酸盐玻璃光波导激光器的国内外研究的进展状况及其发展趋势。     

Er3+/Yb3+共掺光纤激光器中能量上转换的抑制

通过对掺Er^3 和Er^3 /Yb^3 共掺光纤激光器的输出功率进行数值模拟发现：高浓度的Er^3 /Yb^3 共掺光纤激光器的最大量子转换效率比同等浓度下的掺Er^3 光纤激光器的最大量子转换效率高出一倍。说明由于Yb^3 的加入，Er^3 /Yb^3 共掺光纤激光器有效地抑制了能量上转换，提高了受激转换效率。     

Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂芯-包异质型磷酸盐玻璃光纤

通过高温熔融法制备了Er3+/Yb3+共掺磷酸盐纤芯玻璃,设计并熔制了组分相异的纤包玻璃,采用棒管法拉制Er3+/Yb3+共掺芯-包异质型磷酸盐玻璃光纤,并对光纤开展增益测试。在980 nm波长的激光激发下,当激发功率为457.1 mW时,在1535.7 nm波长处获得32.3 dB的相对增益和15.0 dB的内增益,光纤的内增益系数达2.6 dB/cm。     

Er–Yb共掺磷酸盐波导激光器中的Er–Yb能量传递研究

对Er–Yb共掺磷酸盐玻璃波导激光器进行理论研究,弄清Er-Yb能量传递的作用。利用重叠积分方法,对Er-Yb共掺系统的速率方程及激光器中信号光和泵浦光的传输方程进行求解,在980-nm的泵浦光作用下对光波导激光器中Er-Yb能量传递过程的影响做了详细研究,讨论了Yb-Er能量传递对激光器的增益和输出特性的影响。计算结果表明：Yb-Er能量传递对激光器的增益和输出功率的影响不明显。Yb3+离子在Er3+-Yb3+共掺系统中起化解Er3+离子“团簇”、提高泵浦效率的作用。     

Er3+:Yb3+共掺磷酸盐玻璃激光器输出特性研究

Er3+:Yb3+共掺磷酸盐玻璃激光器能发射1.54μm附近的激光,这种激光器广泛应用于光通信、激光雷达和人眼安全激光测距等方面。文章以输出波长为975nm的半导体激光器为泵浦源,采用Er3+:Yb3+共掺磷酸盐玻璃为工作物质,成功地实现了平平腔、平凹腔常温下连续输出TEM00模的1.54μm激光。实验结果表明:随着谐振腔腔长的增加,输出激光能量减小,而阈值功率增大。最后采用弯月型输出镜改善光束质量,获得了最大功率为30mW的1.54μm信号光输出。     

溶胶凝胶法制备Yb3+/Er3+共掺氧化铝材料的光谱性质

为了得到更加有效的掺饵光波导放大器材料,采用改进了激活剂掺入途径的溶胶凝胶方法,制作了不同比例Yb3+Er3+共掺杂的γ相氧化铝粉体材料方法,测量了样品的吸收和光致发射光谱并进行了分析.结果表明,Yb3+离子的掺入能很大地提高样品对980nm左右激发光的吸收效率,Er3+离子1534nm主发射峰的发射强度最大增加了约6.3倍;体系中Yb3+:Er3+的掺杂存在最佳比例,最佳掺杂比例约为6:1;同时X射线衍射法测试表明,最佳的热处理温度为900℃,相同的热处理温度下,Yb3+的掺入能延缓Al2O3由无定形相向γ相转变的过程,这一结果对进一步改善掺饵光波导放大器的特性是有帮助的.     

用于波导放大器的Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃的性能研究

通过优化熔融条件和玻璃组份,成功开发出一种新的Er3+/Yb3+ 共掺磷酸盐玻璃,其在沸水和熔盐中均表现出很好的化学稳定性.通过分析室温下Er3+/Yb3+ 共掺磷酸盐玻璃的吸收光谱,计算得到了Er3+ 离子在波长1533 nm处的峰值发射截面和杜得奥菲而特强度参数;其中Er3+ 离子在波长1533 nm 处的峰值发射截面为0 72×10-20 cm2,大于Schott的IOG1玻璃中Er3+离子的峰值发射截面0 67×10-20 cm2.通过改变离子交换的条件,获得了1 55μm单模光波导的制作条件;制作的波导传输损耗均小于1 dB/cm.初步的离子交换实验表明,Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃WM4完全适合波导放大器的制作.     

Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃的发光与1.54μm激光性能

介绍了用于1.54μm激光发射的Er3 /Yb3 共掺激光材料的发展,并着重介绍了Er3 /Yb3 共掺磷酸盐玻璃的光谱性质,及其在玻璃激光器、光纤激光器、光纤放大器以及光波导中的应用.最后,对Er3 /Yb3 共掺磷酸盐玻璃材料的发展前景作了展望.     

氟氧化物玻璃陶瓷中上转换发光强度与泵浦激光功率的非平方关系

用960nm半导体激光器作泵浦源,研究了Er^3 和Yb^3 共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中Er^3 的上转换发光的性质。绿光上转换发光是双光子过程,但绿色上转换发光强度与泵浦激光功率是非平方关系,随着泵浦激光功率的增加,上转换发光强度逐渐趋于饱和。用Er^3 -Yb^3 系统的动力学平衡方程解释了这种现象,在氟氧化物玻璃陶瓷中稀土离子的上转换发光主要是受Er^3 和Yb^3 之间较强的背向能量传输过程影响的。