高效率掺Yb双包层光纤激光器

实验所用增益光纤为信息产业部电子第 46所 天津 与南开大学联合研制的掺 Yb双包层光纤 .芯径直径 5 .5 μm,数值孔径 NA～ 0 .1 1 ;圆形内包层直径为 1 2 5 μm,NA～ 0 .38;掺杂浓度以吸收系数表示 ,在 976 nm波长处吸收为 6 .4d B/ m,光纤长度取 2 0 m.采用 LD端面抽运方式 ,抽运源为北京半导体研究所生产的单管多模 LD,尾纤芯径 1 0 0μm,NA～ 0 .2 1 ;输出最大功率为 872 m W,中心波长 976 nm,带宽 6 nm.F- P腔结构 ,抽运端腔镜选用西南物理研究所 成都 研制的二色镜 ,对抽运光 976 nm透过率为 85 % ,对激光 1 0 6 0 nm波段的…     

高斜率效率65W双包层掺Yb光纤激光器

用多模大功率ＬＤ抽运掺Ｙｂ双包层光纤 ,研制出了一台高斜率效率的双包层光纤激光器。实验采用线形腔结构 ,ＬＤ端面抽运 2 0ｍ长掺Ｙｂ双包层光纤。ＬＤ抽运源输出中心波长 976ｎｍ ,带有直径80 0 μｍ的输出尾纤 ,数值孔径小于 0 2 2。抽运光经透镜组耦合进入光纤内包层。     

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％。     

瓦量级全光纤掺Yb双包层光纤激光器

近年来 ,由于包层抽运技术的应用 ,光纤激光器的能量转换效率和输出功率都有了质的飞跃。连续输出功率高达几十瓦、乃至几百瓦的双包层光纤激光器已经问世。然而 ,在这些高功率的光纤激光器中一般仍采用二色镜等传统的体器件构成谐振腔 ,未能实现全光纤化 ,这不仅极大地限制了     

4.9W掺镱双包层光纤激光器

近年来 ,以双包层光纤为基础的包层抽运技术为提高光纤激光器的输出功率提供了有效途径。利用这种技术光纤激光器的转换效率和输出功率可大大提高 ,光束质量可接近衍射极限 ,因而双包层掺镱光纤激光器成为近几年人们研究的热点。最近 ,我们利用内包层尺寸大的双包层光纤 ,获得     

1.75 kW国产掺Yb双包层光纤激光器

高功率双包层光纤激光器作为一种新型固体激光器,具有效率高、光束质量好、易于散热、结构紧凑等优点,与传统的气体和固体激光器相比,优势明显.在工业、国防、空间等领域具有非常重要的应用价值.这种基于包层抽运技术的光纤激光器,采用低亮度的二极管激光器作为抽运源,以稀土掺杂的特种新型光纤为工作介质.实现高亮度、高光束质量的激光输出,是高功率固体激光的重要发展趋势之一.目前,采用高功率光纤激光器的激光焊接、激光切割自动化装备已在汽车、船舶制造等领域中获得重要应用.在国际上,尽可能提高单根光纤的激光输出功率,一直是科学家努力的目标之一.     

双包层光纤激光实现20 W激光输出

高功率双包层光纤激光器是国际上新近发展的一种新型固体激光器件 ,它具有散热面积大、光束质量好、体积小巧等优点 ,同常规的体积庞大的气体激光器和固体激光器相比 ,均占有明显的优势 ,已逐渐发展成为高精度激光加工、激光雷达系统、空间技术、激光医学等领域中的重要候选者。最近 ,我们在原 4 .9W双包层光纤激光器研究的基础上 ,通过研究抽运源半导体激光器 (LD)的光谱特性对光纤激光输出特性的影响 ,改用中心波长约在 975nm的LD替代原 915nm的LD。通过不同抽运输出对耦合吸收效率影响的研究 ,改用准直输出的功率LD替代光纤耦合输出…     

掺Yb3+双包层光纤激光器的研究进展

光纤激光器以其独特的优势得到快速发展,其应用范围已经扩展到工业加工、国防军事、医疗等领域。综述了连续、脉冲掺Yb3+双包层光纤激光器的国内外研究进展,介绍了利用能承受高功率的合束器、光纤光栅的全光纤激光器,利用种子光主振荡光纤放大技术产生高光束质量、高平均功率、高峰值功率的脉冲光纤激光器。分析了影响光纤激光器功率提高的因素,如光纤的损伤、非线性性效应、热效应。最后,对掺Yb3+双包层光纤激光器的发展前景进行了展望。     

相位锁定双包层光纤激光器阵列获得18.3 W的相干输出

光纤激光器以其结构紧凑、转换效率高、易散热和光束质量好等优点正逐渐成为高功率全固态激光器的主要选择。目前,单根光纤激光器的输出功率已经超过千瓦量级,但是由于受受激拉曼散射(SRS)和受激布里渊散射(SBS)等非线性效应的影响,单根光纤激光器的最终输出功率还是受到限制。     

国产化的掺Yb3+双包层光纤激光器研制成功

掺Yb3 + 双包层光纤激光器可提供波长在 1μm附近的大功率激光输出 ,在Raman放大器、空间光通讯、工业加工等诸多领域具有重要的应用前景。我们采用自行研制的、内包层截面为D形和矩形的掺Yb3 + 双包层光纤和国产的抽运光源、能量耦合系统 ,制成了全国产化的双包层光纤激光器。以MCVD工艺加溶液掺杂技术成功研制出高质量的D形和矩形掺Yb3 + 石英双包层光纤 ,主要技术参数如下 :D形光纤内包层直径 4 0 0 μm ,直边长约2 6 0 μm ;矩形内包层尺寸为 35 0 μm× 175 μm。两种光纤内包层的数值孔径～ 0 36 ,双层光固化保护涂层 ,外径 5 7…     

掺Yb双包层光纤激光器脉冲压缩的实验研究

对连续和脉冲泵浦掺 Yb双包层光纤激光器的时域特性进行了实验研究。利用光纤中的受激布里渊散射 (SBS)压窄脉宽 ,将脉冲泵浦产生的 10 0μs光脉冲压缩到 ns量级 ,其压缩因子为 2 .0 8× 10 4,并对实验结果进行了定性分析     

掺Yb3+双包层光纤激光器的热效应分析

为了研究高功率双包层光纤激光器的热效应,采用模拟计算的方法,推导了掺Yb3+双包层光纤激光器中的温度分布表达式,计算了光纤激光器中的温度分布特性。分析结果表明,光纤的包层半径、传热系数以及抽运方式对光纤中的温度分布有很大的影响。所得的结果为设计实现千瓦级的光纤激光器提供了参考。     

弯曲的多模掺Yb3 + 双包层光纤激光器基模输出研究

将一段纤芯直径为28. 6μm,数值孔径为0. 10的掺Yb3 +双包层光纤弯曲后可以得到基模激光输出,其输出最大功率为0. 35W,中心波长为1073nm。实验结果和理论分析结果基本一致。     

弯曲的多模掺Yb3 + 双包层光纤激光器基模输出研究

将一段纤芯直径为28．6μm，数值孔径为0．10的掺Yb^3＋双包层光纤弯曲后可以得到基模激光输出，其输出最大功率为0．35W，中心波长为1073nm。实验结果和理论分析结果基本一致。     

双包层光纤放大器获得133 W高平均功率脉冲激光输出

双包层光纤激光器是国际上新近发展的一种高功率激光器件，由于其具有光束质量好、效率高、易于散热和易于实现高功率等特点，发展十分迅速，已成为高精度激光加工、激光雷达系统等领域中相干光源的重要候选者，在军事和航天上也有着广泛的应用。     

基于双包层光纤光栅的掺镱双包层光纤激光器

通过求解速率方程,得到了掺镱双包层光纤激光器输出光功率和泵浦阈值功率表达式,分析了腔镜反射率、光纤长度对激光器阈值功率和输出激光功率的影响.采用相位掩模法在双包层光纤上直接写入光纤布拉格光栅,以此作为光纤激光器后腔镜,研制了稳定输出的掺镱双包层光纤激光器.试验得到了波长1 083.25 nm,线宽0.112 nm,最高输出功率1.07 W的稳定激光输出,泵浦阈值173 mW.     

自启动、宽调谐的ps掺Yb双包层光纤激光器

对连续泵浦的自启动、宽调谐的ps脉冲掺Yb^3＋双包层光纤激光器进行了实验研究。采用20m单模掺Yb^3＋双包层光纤作为增益介质,利用77MHz射频信号的声光调制器（AOM）作为频移器以及体光栅构成外腔,得到了重复频率为1GHz、平均功率为56．3mW以及脉宽小于60ps的脉冲,激光器的调谐范围超过40nm。     

双包层Yb/Er共掺光纤激光器的特性研究

对980nm抽运的双包层Yb/Er共掺光纤激光器进行了数值模拟,分析了稳态情况下光纤中上能级粒子数,抽运光功率,信号光功率沿光纤轴向的分布.计算了激光器输出功率与光纤长度的关系,激光器输出腔镜反射率与输出功率的关系.根据数值模拟的结果,采用4m长的铒镱共掺双包层光纤作为增益介质,反射率为15%的双包层光纤光栅作输出腔镜组建了全光纤激光器,其斜率效率为40%.在3.4W的最大抽运功率下,得到了1.25W的激光输出,输出光谱宽度为0.49nm.