LD端面抽运掺Yb3+双包层光纤激光器自脉动行为的实验研究

本文对连续波半导体激光器端面抽运的Fabry-Perot腔掺Yb3 双包层光纤激光器的自脉动输出行为进行了研究．发现低Q值腔光纤激光器具有两种形式的自脉动输出，一种是饱和吸收被动调Q产生的自脉冲,另一种是与光纤中的受激Raman散射(SRS)效应相对应的阵发性巨脉冲．通过提高光纤激光器谐振腔的Q值并选择合适的抽运功率，可以有效地减小输出功率的自脉动，获得稳定的连续波激光输出．     

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。     

窄线宽高效率的全光纤Yb^3＋激光器

利用光纤布拉格光栅（FBG）作为腔镜，研制了一种全光纤结构的掺Yb^2 光纤激光器。以泵浦波长978nm的LD作为抽运算，在1060.4nm波段获得了0.14nm的窄线宽激光输出。实验中发现掺Yb^3 光纤长度对激光器的阈值及输出功率均有影响，但光纤激光器的输出线宽保持不变。最大激光输出功率为2.36mW，斜率效率达到22.2%。     

泵浦波长对掺Yb3+双包层光纤激光器的影响

通过求解速率方程，得到了线形腔掺Yb^3 双包层光纤激光器输出光功率、泵浦阈值、斜率效率的表达式，分析了泵浦波长对激光器性能的影响。采用线形腔结构，研制了掺Yb^3 双包层光纤激光器，用不同波长的半导体激光器列阵做泵浦源进行了实验研究，理论与实验基本吻合。     

掺钕光纤激光器输出超过5W

掺钕光纤激光器输出超过５Ｗ麻省宝丽来公司研制成一种掺钦光纤激光器，在１０６０ｕｒｎ波长处连续波单横模输出达ＳＷ。研究组认为，这是迄今从连续波单模光纤激光器运转所达到的最高能量。性能改善归功于其独特的光纤几何形状，它为获取激光二极管泵浦光并将它转换成极...     

掺Er^3＋和Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤激光器中抑制自脉动的效果

针对掺Er^3 光纤激光器存在的自脉动现象，分析了其存在的原因，提出了抑制的方法。数值计算表明，由于Yb^3 的加入，在Er^3 ／Yb^3 共掺光纤激光器中，自脉动现象得到了有效的抑制。     

环形腔Er3 /Yb3 共掺双包层光纤激光器

采用输出波长为975nm的LD通过锥形光纤束耦合器(TFB)泵浦15m长的Er^3 ／Yb^3 共掺双包层光纤(EYDF)，实现了全光纤型环形腔EYDF激光器。实验中，尝试了不同耦合比的耦合器作为该激光器的输出耦合器，当输出耦合比为99％时，得到了最佳实验结果：激光波长为1565．8nm，输出功率为1．07W，斜率效率为40％，光一光转换效率达30．5％。     

激光二极管抽运超短长度Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃光纤激光器

Er^3＋／Yb^3＋共掺磷酸盐玻璃光纤具有很高的增益，单位长度增益已有报道可达5dB／cm。以此为介质的光纤放大器和激光器在光子集成、光通信等领域中具有很好的应用前景。目前国外已有用激光二极管（LD）抽运超短长度Er^3＋／Yb^3＋共掺磷酸盐玻璃光纤实现1．54μm激光输出的报道。     

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。     

掺Yb3+双包层光纤激光器的多波长输出

双包层光纤激光器不再要求抽运光是单模激光，而且基本上在沿光纤整个长度上抽运，从而大幅度地提高了激光转换效率。给出了一种由半导体激光器(LD)抽运的掺Yb^3 双包层光纤激光器，利用976nm的抽运光，对双包层光纤进行端抽运，光纤后端与双色镜构成Fabry—Perot干涉仪兼作反馈腔镜，得到波长为1085nm，1090nm，1095nm和1100nm的激光输出．每个波长激光的线宽为0．33nm，输出总激光功率为1．2W，信噪比超过20dB,斜率效率为52％。     

激光二极管双端抽运Tm:YLF 1.9 μm激光器

报道了一种激光二极管(LD)双末端抽运Tm:YLF激光器,在1.9 μm处获得了连续波(CW)输出。1.9 μm激光可用于抽运Ho晶体获得2 μm激光。在理论上,分析了掺Tm3+激光器的运转机制和能量转换损耗,计算出Tm:YLF激光器在理论上的斜率效率达到50%。在实验上,抽运源使用工作波长为792 nm的光纤耦合激光二极管,抽运光均分为两束双端抽运Tm:YLF晶体,两块晶体串接在折叠腔内。Tm:YLF 晶体的掺杂原子数分数为4%, 尺寸为3 mm×3 mm×12 mm。测量了输出镜在不同透射率情况下激光器的输出激光波长,当输出镜透射率T=26%时,在1.9μm处获得20.1 W的连续波激光输出,相应的抽运功率为75 W,阈值抽运功率为9 W,斜率效率为34%,光-光转换效率为27%。     

CW operation of a 1.064-μm pumped Tm-Ho-doped silica fiber laser

The results from experiments relating to the CW operation of a Tm-Ho-doped silica fiber laser which is pumped with the fundamental output from a Nd:YAG laser are presented. The measured maximum output power from the fiber laser of 11 mW was generated at a slope efficiency of approximately 1.8% for a fiber length of 0.574 m and an output coupling of 10%. An output wavelength of 2170 nm (one of the longest lasing wavelengths to be achieved with the use of a silica host material) was also generated from the Tm-Ho-doped fiber laser when the fiber length was extended to 1.240 m and a 5% output coupling incorporated. The reduced efficiency and increased threshold for the Nd:YAG-pumped Tm-Ho-doped silica fiber laser when compared to previous reports of Ti:sapphire pumping is discussed in detail with the aid of a comprehensive numerical model. The numerical model solves the rate equations for the Tm-Ho-doped silica fiber laser system by taking into account the cross relaxation, energy transfer, and upconversion mechanisms, and it utilizes all published spectroscopic parameters relevant to Tm-Ho-doped silica and Tm-Ho:ZBLAN glass materials. It is established that the excited state absorption relevant to Nd:YAG pumping severely depletes the ³H₄ energy level of Tm³⁺ and consequently hinders the energy transfer process to the ⁵I₇ energy level of Ho³⁺. Optimum dopant concentrations are also established for both Nd:YAG and Ti:sapphire pump schemes     

激光二极管双端面抽运Tm:Ho:GdVO4 2 μm激光器

报道了激光二极管(LD)双端面抽运Tm∶Ho∶GdVO4固体激光器,在2.049μm处获得连续(CW)和准连续(QCW)激光输出。激光二极管为光纤耦合输出,光纤芯径400μm,数值孔径0.22,输出波长805 nm。激光二极管额定输出功率27.7 W,均分为两束双端面抽运激光晶体。晶体尺寸为4 mm×4 mm×7 mm,Tm,Ho掺杂原子数分数分别为5%,0.5%。分析了Tm∶Ho能级系统的主要能级跃迁和能量转换损耗。为提高激光器的输出功率和转换效率,激光晶体采用液氮制冷。在重复频率5 kHz,10 kHz,20 kHz,调Q以及连续运行模式下,获得了9.4~10.1 W的激光输出,光-光转换效率为34%~36%。最大单脉冲能量为1.9 mJ,最大峰值功率为0.13 MW。讨论了抽运光功率和重复频率对激光脉宽的影响。     

Tm2O3掺杂锗酸盐玻璃2μm波段连续激光输出

报道了一种Tm2O3掺杂的新型FGe玻璃连续激光运转.实验中增益介质采用未镀膜的掺杂摩尔分数为1%的Tm2O3的GeO2-Ga2O3-BaF2-MO/F2(FGe)玻璃,在波长790 nm的钛宝石激光抽运下,使用两种输出耦合镜分别实现了连续激光振荡.在3%输出耦合镜下得到了83 mW的激光输出,斜率效率为13.7%,光...     

掺Tm~(3 )石英单模光纤产生1.871μm激光的初步研究

报道了利用１．０５３μｍ激光泵浦国产掺Ｔｍ３＋石英单模光纤产生１．８７１μｍ激光的初步实验结果。实验中产生的最大激光输出功率为１５３μＷ，斜率效率为０．３２     

Highly optimized tunable Er3+-doped single longitudinalmode fiber ring laser, experiment and model

A continuous wave (CW) tunable diode-pumped Er³⁺-doped fiber ring laser, pumped by diode laser at wavelengths around 1480 nm, is discussed. Wavelength tuning range of 42 nm, maximum slope efficiency of 48% and output power of 14.4 mW have been achieved. Single longitudinal mode lasing with a linewidth of 6 kHz has been measured. A fast model of erbium-doped fiber laser was developed and used to optimize output parameters of the laser     

Linearly polarized polarization-maintaining Er3+-doped fluoride fiber laser in the mid-infrared

We demonstrated the ~2.8-μm and ~3.5-μm linearly polarized continuous wave (CW) laser outputs from a polarization-maintaining (PM) Er3+-doped fluoride fiber laser. By introducing a film polarizer into the cavity to select the laser polarization orientation, the ~2.8-μm linearly polarized CW laser with a high polarization extinction ratio (PER) of ~23 dB and maximum output power of 2.37 W was achieved under double-end pumping at 976 nm. By adding another 1981-nm pump source simultaneously, the ~3.5-μm linearly polarized CW laser was also obtained, giving higher PER of ~27 dB and maximum output power of 307 mW which is only limited by the available power of 1981-nm pump. To the best of our knowledge, this is the first report on a mid-infrared linearly polarized CW PM fiber laser in the >2.5-μm mid-infrared region. This work not only opens up opportunities for some new mid-infrared applications, but also provides a promising platform for developing high-stability and versatile mid-infrared laser sources.     

高功率掺镱光纤激光器输出特性的实验研究

对连续波高功率掺镱光纤激光器(YDFL)的输出特性及影响因素进行了实验研究。结果表明,双色镜相对于光纤轴向的倾斜角对激光器阈值和输出功率有影响,当双色镜偏离光纤轴向垂直方向时,激光器阈值增大、输出功率降低;当偏离角度小于±2°时,该倾斜角对激光器阈值和输出功率的影响较小。增益光纤有效长度也影响激光器的阈值和输出功率,并决定激光器自由振荡波长,增加掺杂光纤有效增益长度,激光振荡波长向长波长方向移动。     

2μm高功率掺铥光纤激光器研究进展及其应用

2μm掺铥光纤(TDF)激光器在遥感、激光雷达、探测、医疗、光学参量振荡等方面有着重要的应用,近年来得到了快速的发展,目前已实现千瓦级的激光输出。主要介绍了掺铥光纤激光器的基本原理,以及近年来国内外的研究进展与应用。最后对掺铥光纤激光器的发展进行展望。