八边形空芯微结构光纤的制备和特性分析

基于反共振反射光波导中的抑制耦合理论,本文设计和制备出一种单空气包层大纤芯的八边形空芯微结构光纤,光纤直径为170 μm,纤芯直径为44 μm,纤芯壁厚为1.2 μm。实验测试结果表明该光纤对于波长为750 nm的光具有良好的导光特性。该空芯光纤结构简单,容易制备,并可设计成大纤芯适用于光泵碱金属蒸气激光、液体填充传感、高功率近红外光能量传输及气体激光器等领域,为探索简易新型空芯微结构光纤打下前期实验基础。     

石英光纤与空芯光纤损伤特性(对比)研究

高功率密度脉冲激光的光纤耦合性能一直制约着激光飞片起爆技术的工程化应用。针对106 W/cm2级功率密度脉冲激光在光纤中的耦合特性,设计了一套光纤对准夹具,用于开放光路下脉冲激光的光纤耦合。使用波长为1 064 nm,脉宽6 ns的调Q脉冲Nd:YAG激光,研究了其在大功率石英光纤和AgI/Ag空芯光纤中的能量传输效率和损伤阈值。结果显示:在焦点前后10 mm范围内,石英光纤的传输效率平均值为76.2%,AgI/Ag空芯光纤的传输效率平均值为61.8%;在焦点前2 mm处,测得石英光纤损伤阈值为22.3 mJ,AgI/Ag空芯光纤损伤阈值为29.4 mJ。通过对比结果可知,AgI/Ag空芯光纤拥有较高的损伤阈值,然而AgI/Ag空芯光纤的传输效率比石英光纤低约15%,其工程化应用潜力还有待进一步开发。     

空芯传能光纤的特性研究

通过对传能光纤的传输特性分析和模式分析,并通过两种实验方法对发散角进行测量,从而得到空芯传能光纤的输入和输出的激光模式的关系,这为传能光纤的应用及耦合装置的设计提供了依据.     

双层反射膜空芯传能光纤

利用化学气相沉积法 ,在毛细石英管内沉积GeO2 Al双层反射膜结构 ,增加内表面膜的反射率 ,降低传输损耗 ,该光纤可传输功率大于 80W的连续CO2 激光     

中红外石英空心微结构传能光纤的研究进展

介绍了国际上先进的课题组在中红外石英空心微结构传能光纤方面的研究进展,其中包括用空心光子带隙型光纤和负曲率空心光纤两种结构的空心微结构光纤来实现中红外光的低传输损耗和弯曲损耗。迄今为止,国际上报道的最佳结果是:在2.9~3.4μm波长范围内可实现传输损耗低于0.2d B/m,弯曲半径可到2.5cm。     

用于激光能量传输的大纤芯微结构光纤的设计及制备

设计和制备了一种传输高功率激光能量石英基质微结构光纤。光纤的外径为180μm,芯径为84μm,包层为双层空气孔。实验结果表明,对半导体激光的980nm和YAG激光的1 064nm波长的传输损耗分别为6dB/km和7dB/km,而最低损耗可达到1dB/km@935nm;在弯曲半径为0.25cm的条件下,弯曲的附加损耗为0.56dB/circle@980nm和0.416dB/circle@1 064nm;实验测得在980nm波长的实际模场面积为2 951.71μm2,与理论值2 951.4μm2相吻合。研制的光纤具有结构简单、柔软性好、易制备、低非线性、低损耗和高损坏阈值等特点,是高功率激光能量柔性传输系统的理想介质。     

GeO2介质膜空芯传能光纤的传输特性分析

介绍了GeO2介质膜空芯传能光纤的基本结构和相关的Miyagi传输损耗公式。在此基础上将通过实验得到的GeO2介质膜空芯光纤中HE11模在空芯光纤处于直线状态和弯曲状态下实测损耗值与Miyagi传输损耗公式经过插值运算得到的理论预测损耗曲线进行了比较，并分析了两者存在差异的原因。最后给出了GeO2介质膜空芯光纤在其处于直线和弯曲状态下的输出能量分布特性。     

微结构光纤推进超快光子学发展

最近英国的科研人员发展了一种新型空芯光子晶体光纤。该技术的一个直接结果是得到了一种与以前技术相比更高效的阿秒激光脉冲产生方法。     

小芯径空芯传能光纤的理论分析

从理论上给出了小芯径条件下的芯径选取范围，进而通过实验进行了验证。同时还对电介质包层空芯传能光纤应用于小芯径条件下的模式畸变规律及损耗特性进行了讨论。     

基于氢气填充空芯光子晶体光纤的全光纤型气体拉曼光源特性

理论和实验研究了调Q光纤激光脉冲抽运基于氢气填充空芯光子晶体光纤气体腔的全光纤型气体拉曼光源的特性。抽运光脉冲波长为1064.7nm时,产生的Stokes频移光波长为1135.7nm。理论和实验结果均表明,产生的Stokes频移光脉冲宽度远小于抽运光脉冲,并且,Stokes频移光脉冲宽度随抽运光脉冲能量的提升而增加。此外,减小抽运光脉冲宽度,可以降低拉曼阈值抽运能量、提高Stokes频移光的转换效率。在重复频率为5kHz、脉冲宽度为125ns的调Q光纤激光脉冲抽运下,实验测得拉曼阈值抽运能量和拉曼阈值点处转换效率分别为2.13μJ和9.82%。     

基于微结构光纤的光纤环激光器

报道了一种基于微结构光纤(MF)的光纤环激光器.通过微调控制信号的频率,激光器实现了稳定的锁模状态,在C波段获得了重复频率为10 GHz、宽度小于8ps的相干光脉冲输出.在该激光器中,采用了掺Er光纤放大器(EDFA)作为腔内增益介质,并使用了25 m长、具有反常色散和高非线性的MF作为脉冲压缩介质.通过调整腔内的带通滤波器中心频率可以实现对工作波长的连续调谐,因此该激光器可作为波分复用(WDM)系统的可调谐光源.     

理想反射镜拓展空芯光纤的应用

基于全方向反射镜的低损耗波导能够传输任何波长的光,一个潜在的应用是传输CO2激光束,从而拓展了空芯光纤的应用。     

反共振空芯光纤中氘气受激拉曼散射实验研究

报道了基于反共振空芯光纤的氘气单程和级联受激拉曼散射实验研究,详细分析了反共振空芯光纤中氘气受激拉曼散射的过程,研究了输出光谱和拉曼谱线功率随氘气压强和泵浦激光功率的变化规律,指出降低气压、采用峰值功率相对较低的泵浦脉冲可以有效抑制转动受激拉曼散射,提高振动受激拉曼散射效率。此外,通过进一步设计、拉制传输带位置合适、带宽较窄的反共振空芯光纤,利用1064 nm脉冲激光泵浦,可以实现高效的氘气一阶振动斯托克斯光(1561 nm)和二阶级联振动斯托克斯光(2925 nm)输出。     

用集束空芯传能光纤提高激光强度的实验研究

利用7根多晶态GaO2空芯传能光纤,将7台50W的CO2激光器输出的激光能量合并成一束激光,使输出的激光功率达到319W,聚集后激光光斑直径为0．2mm,由此实现低功率激光器合并成高功率激光。     

长距离空芯反谐振微结构光纤的制备研究

石英基空芯反谐振微结构光纤具有结构简单,高激光损伤阈值,带宽宽等显著优点。目前制备工艺是限制该光纤发展和应用的主要原因之一。常见报道中该种光纤的制备长度仅有几百米,为了提高制备效率,降低制备成本,增加单次制备长度,必须提高预制棒的尺寸,而较大尺寸的预制棒在制备和拉制时,对压力分区系统的制作和可靠性提出挑战。本文针对空芯反谐振微结构光纤的长距离制备工艺进行探索性研究,创新性提出全石英分区控压方式并进行低温拉制实验,采用一次拉制工艺成功实现单次制备长度为1.05 km的光纤,在波长3.5～5μm,实现损耗约10 dB/m。     

微结构光纤及其双折射特性的研究

主要对微结构光纤以及其双折射特性研究情况进行总结,首先介绍了微结构光纤的研究历程和基本概念,然后重点总结了微结构光纤的解析和数值分析方法,接着介绍了高双折射微结构光纤设计和最新研究进展,最后对微结构光纤的应用和研究前景进行了展望。     

基于负曲率空芯光纤的光泵太赫兹光纤激光器的理论研究

针对紧凑型、高效的光泵太赫兹激光器(OPTL)技术,设计了基于负曲率空芯光纤的长腔型光泵太赫兹光纤激光器(OPTFL)结构。该OPTFL以聚甲基戊烯(PMP)材料的空芯光纤为工作气室,填充甲醇气体作为工作物质,采用连续9P(36)支CO2激光器为泵浦源。从速率方程理论和空芯光纤的传输理论出发,分析了影响OPTFL输出特性的因素,并对负曲率空芯光纤内部微结构进行了探索,通过调整内部结构,能够实现较低损耗的单模太赫兹激光传输。结合设计的负曲率空芯光纤,对长腔型OPTFL的可行性进行了分析,理论计算表明,在最佳工作条件下,通过适当增加谐振腔长度,太赫兹激光输出功率有望达到百毫瓦量级。研究结果为高功率、高性能的OPTFL提供了一种新的方法与理论指导。     

GeO2介质膜红外空芯传能光纤模式特性的实验研究

通过实验讨论了GeO2介质膜空芯光纤在直线和弯曲状态下的输出能量模式分布及其中存在的模式偏移现象，并探讨了介质膜空芯传能光纤的输出能量模式特性优于常规空芯传能光纤的原因。