高功率光纤激光器实现相干耦合输出

多个高功率光纤激光器组成的激光列阵具有实现几万甚至几十万瓦的功率输出的潜力 ,从而提供了意义十分重大的军事用途。实际上 ,高功率光纤激光器作为激光武器在美国、德国等西方发达国家业已浮出水面 ,并都在紧锣密鼓地测试实验。在美国新墨西哥洲Albuquerque市管制能量专业学会 (DEPS)主办的梅固态和半导体激光技术审验室里 ,由来自NorthropGrumman航空技术研究所的研究人员对由 7个光纤激光器组成的、基于多个掺镱保偏单模光纤放大器的激光器列阵示范了该所取得的重大突破。这些单个输出 1 5 5W的光纤激光器曾经是相干激光耦合设计的…     

光纤耦合二极管激光器

JOLD-100-CPXF-2P A与JOLD-x-CPXF-2P W光纤耦合二极管激光器具有高达140W的连续波光学输出功率,采用气体或自来水被动冷却,光纤芯直径分别为400μm与600μm,NA为0.22,中心波长880nm。适用于固态激光器与光纤激光器泵浦、材料处理及医学应用等。     

光纤耦合二极管激光器

JOLD-100-CPXF-2PA与JOLD-x—CPXF-2PW光纤耦合二极管激光器具有高达140W的连续波光学输出功率。采用气体或自来水被动冷却，光纤芯直径分别为400μm与600μm，NA为0．22，中心波长880nm。适用于固态激光器与光纤激光器泵浦、材料处理及医学应用等。     

光纤耦合二极管激光器

JOLD-100-CPXF-2PA与JOLD—X—CPXF-2PW光纤耦合二极管激光器具有高达140W的连续波光学输出功率，采用气体或自来水被动冷却，光纤芯直径分别为400μm与600μm，NA为0．22，中心波长880nm。适用于固态激光器与光纤激光器泵浦、材料处理及医学应用等。     

光纤耦合高功率半导体激光器系统

介绍了利用多模光纤同空间列阵半导体激光器实现有效耦合,再将光纤组合后输出的技术.阐述了半导体激光器与光纤耦合的一般理论.对半导体激光器的发散角、多模光纤和半导体激光器耦合的常规技术进行了分析.介绍了多模光纤和半导体激光器耦合的新技术,即在半导体激光器与光纤之间加光纤微透镜的耦合技术.这种技术可有效地提高耦合效率,使之达到80%以上.将空间列阵半导体激光器通过光纤耦合后组合输出是使半导体激光器得以实际应用的有效途径.(PC5)     

单模光纤激光器耦合损耗分析

用函数逼近方法，将单模光纤中的光场分解为若干个高斯光束的迭加。在此基础上讨论了光纤端面相距反射镜为Ｌ时的耦合损耗。解释了实验中观测到的光纤耦合损耗行为。     

小型NAB光纤耦合医用激光器

本文报道了以（3×21）mm3的小型脉冲氙灯泵浦（3×21）mm3的NAB晶体的脉冲激光器，通过聚焦系统和光纤耦合组成体积小，重量轻，携带方便的小型光纤耦合医用激光器。     

光纤耦合激光器驱动与控制技术研究

针对一种将多个半导体激光器(LD)芯片串联驱动,通过光纤耦合进行功率合成,构成光纤耦合高功率输出激光模块的特殊驱动要求,研发了小型化高效率激光电流源组件和小型化高效率半导体制冷(TEC)LD模块温度控制组件。组件工作温度范围为-45℃～55℃,实验证明达到了设计性能指标要求。建立了LD模块驱动电流源电路的数学模型,提出了LD模块电流源控制电路的数字化实现方法,并利用ADuC831单片机实现了数字化设计。给出了一种基于TEC的LD模块温度控制组件的结构,建立了简化、实用的温度控制系统数学模型,对TEC的性能系数ξ、控制端的热量Qc和TEC的工作电流I进行了寻优控制,减小了激光器输出波长随温度的漂移。     

高亮度半导体激光器泵浦光纤耦合模块

采用一种阶梯排列结构的单管激光器合束技术制成了高亮度半导体激光器光纤耦合模块,可用于泵浦掺Yb3+大模场双包层光纤激光器。利用微透镜组对各单管半导体激光器进行快慢轴准直,在快轴方向实现光束叠加,然后通过两组消球差设计的柱面透镜组分别对合成光束快慢轴方向进行聚焦,耦合进入光纤。实验中将6只输出功率为6 W 的976 nm单管半导体激光器输出光束耦合进芯径为105 m、数值孔径为0.15的光纤中,当工作电流为6.2 A 时,光纤输出功率达29.0 W,光纤耦合效率达到80.1%,亮度超过4.74 MW/cm2-str。     

大功率半导体激光器阵列光束光纤耦合研究

从半导体激光器的光参数积出发，给出了一种集光束准直、整形、聚焦及耦合的高功率半导体激光器阵列光束的光纤耦合方法。推导出了正交的两组准直微透镜阵列的面形公式；计算了准直光束的准直精度和聚焦光学系统参数。作为例子，给出一个光纤芯径为800μm，数值孔径0．37的光纤耦合高功率半导体激光器实验结果．其耦合效率大于53％。     

光纤环形腔激光器中光纤耦合分光比的配置

从理论上导出小信号净增益系数、有源区内载流子密度以及出光端面处光子流密度的解析关系,预测了光纤环形腔半导体激光器(FRSL)的一些重要特性与器件参数(分光比、耦合效率)之间的依赖关系. 研究结果表明:1)阈值电流随着分光比的增大而降低,但外量子效率却随之降低,输出功率的优化可以通过提高耦合系数和降低来自内腔元件的损耗来达到;2)对于确定的偏置电流,FRSL存在一个最佳的分光比位置,使得输出功率有单极大值.同时,这一位置会随着偏置电流的增大而逐渐移向较小的分光比值处,反映出过大或过小的分光比,都无法满足低阈值电流和高输出功率要求;3)高偏置电流状态下,应考虑选择较小的分光比值,以获得更高的外量子效率,亦有高的功率提取效率;4)在低分光比值区域变化时,激射阈值的变化幅度较大,耦合系数对阈值的影响更为明显.即便是环境扰动十分微小,若分光比配置不当,也会使得输出功率处于严重的失稳状态,优化后的最佳分光比正对应于输出功率的最小波动情形;5)随着耦合系数的增加,输出功率与分光比曲线的两翼得到拓宽,输出功率的峰值向分光比值增大的方向移动,更有利于分光比的控制.事实上,上述结果亦可用于其它类型的光纤环形激光器的分析和性能计算中.(PD6)     

高功率固体激光器的光纤耦合研究

对高功率固体激光器的光纤耦合进行了理论设计和实验研究.高功率固体激光器的光束质量随着输出功率的增加而变差,根据入射激光的光束质量,计算得到传输光纤的最小芯径和耦合透镜的有效焦距.该研究成功实现了高功率固体激光器光纤输出功率大于500 W,耦合效率大于90％,满足科研工作及工业应用需要.     

LD泵浦光纤耦合Nd：YAG激光器

研制成用带尾纤的ＬＤ端面泵浦的连续波基横模１．０６４μｍＮｄ：ＹＡＧ激光器，阈值泵浦功率小于１１．５ｍＷ，输出功率大于１３．２ｍＷ，余率效率高于７．８％。     

高功率阵列半导体激光器的光纤耦合输出

采用柱透镜对10单元阵列半导体激光器的输出光束进行了有效收集和预准直及多模光纤之间的耦合实验。激光器采用808nm波长、150μm条宽的发射单元,周期为1000μm,与200μm芯径平端光纤阵列的耦合效率高达75％,光纤输出功率7．5W,分析了影响耦合效率的主要因素。     

半导体激光器双波长光纤耦合模块的ZEMAX设计

为了发挥单管半导体激光器的优势,获得光纤耦合模块多波长、高功率、高亮度的光束输出,利用ZEMAX软件仿真模拟,设计了一种单管光纤耦合模块。此模块将32支输出波长分别为915 nm、975 nm,输出功率为15 W的单管半导体激光器,经过微透镜组快慢轴光束整形、空间合束、偏振合束、波长合束以及光束聚焦等一系列工艺后,耦合进芯径200 m、数值孔径0.22的光纤。模拟结果显示,光纤输出功率467.46 W,光纤前后耦合效率大于98.47%,总耦合效率高于97.39%,光功率密度高于12.86 MW/（cm2sr）,达到了泵浦激光器和功率型器件的性能要求。使用Solidworks软件设计了相应的底板结构,并结合ANSYS软件进行散热模拟分析,结果显示该模块散热性能良好,可行性较高。     

多变量耦合实现双环掺铒光纤激光器混沌同步

根据双环掺铒光纤激光器的理论模型,提出多变量单向耦合法实现混沌同步,对主从系统模型进行数学推导,研究不同参数条件下双环掺铒光纤激光器的混沌同步,得到实现混沌同步的条件,并在Simulink平台下动态仿真。结果表明,衰减系数不同的两个双环掺铒光纤激光器,主激光器通过定向耦合器驱动从激光器,主从系统可以实现精确混沌同步,且随着反馈强度的增大,实现系统混沌同步的时间越短,反馈强度的取值范围由衰减系数和耦合系数确定;选取不同的系统初值,主从系统可实现混沌同步,系统初值对达到混沌同步时间的影响可忽略不计;在主从系统中引入随机高斯噪声,主从系统仍可实现较好的混沌同步。     

33 W半导体激光器列阵光纤耦合模块

利用光纤柱透镜和光束转换装置压缩半导体激光器列阵（LDA）的发散角，然后通过聚焦透镜将激光束耦合入芯径为400μm的微球透镜光纤。LDA与光纤耦合输出后，实现33W的高出纤功率，最高耦合效率大于80％，光纤的数值孔径（NA）为0．22。