双包层光纤放大器研究

高功率双包层光纤放大器输出功率超过1 W,可用于密集波分复用系统和光纤CATV系统以及空间光通信系统中.从理论上分析了各种内包层截面形状对抽运吸收效率的影响以及抽运方式的选择.采用分段方法,首次利用光子数平衡原理建立了半数值双包层掺杂稀土光纤放大器理论模型.利用模型对双包层光纤放大器进行了优化设计.(OD4)     

高功率双包层光纤放大器

高功率双包层光纤放大器在光纤传感、光纤通讯、光谱测量和惯性约束聚变等领域有广泛应用.介绍了两种获得放大激光输出的高功率双包层光纤放大器:单频双包层光纤放大器和脉冲双包层光纤放大器.分析了它们的工作原理及关键技术,并对国内外近期进展作了综述.     

双包层Er-Yb共掺光纤放大器理论模型研究

针对以往双包层Er-Yb共掺光纤放大器理论模型存在的问题,在考虑了纤芯横截面内不同能级的粒子数分布与信号光强大小关系的基础之上,重新建立了双包层Er-Yb共掺光纤放大器的理论模型.并利用该模型分析了双包层Er-Yb共掺光纤放大器Er3+、Yb3+上能级的粒子数分布,以说明该理论模型的合理性.     

双包层塑料光纤放大器增益特性的研究

依据双包层光纤的截面特征,给出了适用于双包层结构光纤放大器的速率方程和功率传输方程,并用数值方法对不同结构的双包层塑料光纤放大器的增益特性进行了分析,结果表明:,偏心结构双包层塑料光纤放大器在提高信号增益的同时,又可有效地避免有机染料发生热漂白.     

双包层Er2Yb 共掺光纤放大器理论模型研究

针对以往双包层Er2Yb 共掺光纤放大器理论模型存在的问题,在考虑了纤芯横截面内 不同能级的粒子数分布与信号光强大小关系的基础之上,重新建立了双包层Er2Yb 共掺光纤放大器的理论模型。并利用该模型分析了双包层Er2Yb 共掺光纤放大器Er3 + 、Yb3 + 上能级的粒子数分布,以说明该理论模型的合理性。     

双包层光子晶体光纤特性研究

通过对比双包层光子晶体光纤与聚合物双包层光纤的结构特性以及泵浦方法,得出双包层光子晶体光纤（DC-PCF）可以产生比聚合物双包层光纤大得多的数值孔径,但需要侧面泵浦和利用锥形多模光纤连接的PC-DCF不适合构建放大器的结论。研究表明,光子晶体光纤所具有的大数值孔径能有效地减少高功率放大器中的非线性光学效应。     

光纤长度优化的高功率铒镱共掺光纤放大器

为了研究不同增益光纤长度下1555nm高功率光纤放大器的输出功率,采用两级混合结构的方法,用掺铒光纤放大器和双包层铒镱共掺光纤放大器分别作为1级预放大器和2级主放大器。掺铒光纤放大器对信号光进行预放大,并提高放大器的信噪比;双包层铒镱共掺光纤放大器为主放大器,其双包层结构可以把更多的多模抽运光耦合进系统。对铒镱共掺光纤的最佳长度做了理论分析和实验验证,在信号光功率为10mW、掺铒光纤放大器的抽运功率为318.58mW、双包层铒镱共掺光纤放大器的抽运功率为11.71W、增益光纤长度为14m时,输出功率取得了2.11W的实验数据。在分析输出信号光谱时发现,L波段附近有放大自发辐射谱出现,这是选择的增益光纤过长导致的。结果表明,在光功率和信号光功率一定时,光纤放大器有一个最佳的光纤长度。这一结果对研究光纤放大器的高功率输出是有帮助的。     

掺Yb双包层光纤放大器的瞬态增益特性研究

建立了简化的瞬态增益基本模型,数值计算了低频光脉冲经过掺Yb双包层光纤放大器(掺Yb双包层光纤放大器)后的波形.在实验中对种子源放大的掺Yb双包层光纤放大器的脉冲特性进行了分析,证实了其瞬态增益的低频响应特性.     

锥形双包层光纤在高功率激光领域的应用

双包层光纤对光纤激光器和放大器来说是一个具有重大意义的技术突破,它使光纤激光器进入了大功率时代.锥形双包层光纤(T-DCF)在常规双包层光纤的基础上进一步提高了泵浦光的吸收效率.     

用于光纤拉曼放大的高功率光纤激光器

综述用于光纤拉曼放大器的高功率光纤激光器，详细分析了双包层光纤激光器工作原理及其关键技术；介绍了双包层光纤激光器抽运的级联拉曼光纤激光器的最新进展，并展望了这一领域的发展。     

Nd-doped double-clad fiber amplifier at 1.06 μm

We propose and demonstrate a double-clad neodymium (Nd)-doped fiber amplifier (IVDFA) at 1.06 μm for a compact configuration of a high-power optical amplifier. The proposed 125 μm first cladding diameter in the double-clad fiber, provides the single-mode propagation of the signal lightwave into its doped core without misguiding the signal lightwave into the outer core (first cladding), by simply splicing with a standard single-mode fiber. Furthermore a fiber grating in a single-mode core of the double-clad fiber allows the double-pass configuration for the signal lightwave at 1.06 μm and also allows the pump lightwave coupling at 0.81 μm into the first cladding without employing a bulk dichroic mirror. We demonstrate the signal output power of 110 mW for a 550-mW pump input from a multimode fiber coupled pump source. Theoretical results predict an efficient high-power operation of the amplifier by improving the signal scattering loss in the double-clad fiber     

Er/Yb共掺双包层光纤放大器的自激振荡

基于自行设计并搭建的Er/Yb共掺双包层光纤放大器,实验研究了自激振荡与抽运光和信号光功率之间的关系。结果表明:随着抽运光功率的增大,自激振荡也逐渐加强,并趋于饱和;在抽运光一定的情况下,增加入射信号光功率可以有效抑制放大器的自激振荡;当端面缺陷引起的光反射不可避免时,可以通过调整信号光或抽运光功率使其匹配来消除自激振荡,优化系统性能。     

脉冲泵浦铒镱共掺光纤放大器的动态

双包层Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤放大器是一种新型光纤放大器,这里基于速率方程的“离散”算法,实现了脉冲泵浦方式下该型放大器动态特性的分析。研究了脉冲泵浦方式下,输入信号的动态响应。结果表明：当脉冲持续时间等于1．5ms时,输入信号的放大会终止,到下一脉冲来临时,信号放大又快速地上升到最大值;当脉冲持续时间为0．15ms时,输入信号的放大不会终止,但随着脉冲持续时间的增大,信号输出功率会越来越小。     

双包层Er3+/Yb3+共掺光纤放大器

详细描述了双包层Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤放大器的基本原理和基本结构,介绍了此类光纤放大器在提高输出功率、提高增益、降低噪声及增益平坦等方面的研究进展,并报道了最新的实验结果：采用双包层Er^3＋／Yb^3＋共掺光纤放大器,实现了中心波长位于1561nm、3dB带宽为8nm、输出功率达1．16w超荧光输出,光光转换效率可达32％。     

All-fiber phase-modulated master oscillator power amplifier forcoherent communication

An all-fiber phase-modulated master oscillator power amplifier for free-space coherent communication is presented. A distributed-feedback fiber laser at 1.06 μm is used as master oscillator. A novel phase modulator based on a ZnO-coated single-mode fiber modulates the single frequency communication signal. The modulated signal is then amplified in a double-clad doped fiber power amplifier. Up to 1 W cw single-frequency output power, phase modulated at 196 MHz, has been obtained     

脉冲泵浦双包层掺Yb3+光纤放大器理论研究

对比研究了在连续泵浦和脉冲泵浦两种情况下,高功率双包层掺Yb3+件光纤放大器的输出特性.计算结果表明:采用脉冲泵浦放大50 kHz高斯脉冲信号,在ASE光抑制方面和光纤放大器热效应方面都优于连续泵浦情况下的光纤放大器.进一步又研究了脉冲泵浦下,从泵浦脉冲峰值功率,掺杂光纤浓度和泵浦波长三方面选择泵浦脉冲宽度,优化放大器输出特性.为提高和设计掺Yb3+抖光纤放大器和MOPA系统的输出功率和稳定性提供了理论依据.     

百皮秒激光脉冲的全光纤放大及应用

为了得到高单脉冲能量的百皮秒激光脉冲,采用自制的被动锁模掺镱光纤激光器获得了100ps的激光脉冲输出,在此基础上采用两级全光纤结构主振荡功率放大器进行功率放大,其中预放大级采用7m纤芯的双包层掺镱光纤做增益介质,得到平均功率160mW的稳定脉冲输出;主放大级采用20m纤芯的双包层掺镱光纤做增益介质,在抽运功率逐步增加到35.37W时,输出功率达到了16.60W,相应的单脉冲能量为1.63J,峰值功率为16.61kW。此外,主放大级输出的激光通过自制的模场转换器与光子晶体光纤(纤芯4.6m)成功熔接,得到了2.85W的白光超连续光谱,光谱波长覆盖了600nm~1700nm的检测范围。结果表明,此激光可用于超连续谱光源的产生。     

输出高重复频率脉冲列的D型双包层掺Yb3+光纤放大器

利用5 m长的D型双包层掺Yb3 光纤,采用声光调制锁模信号系统,实验上成功研制出输出320 MHz的高重复频率脉冲列的光纤放大器,得到了20 dB的增益输出,输出激光波长1064 nm,输出平均功率1.02 W,该光纤放大器可作为空间激光通信系统发射源.整个实验系统装置由作为信号源的特高重频脉冲列激光器、作为放大环节的光纤放大器和绿光倍频三个部分组成,另外对光纤放大器自激振荡谱线的各影响因素做了一些相关的实验研究,并对结果进行了分析讨论,提出了改进措施.     

Er^3＋/Yb^3＋共掺光纤放大器小信号放大特性

基于速率方程,文中研究了双包层Er^3＋/Yb^3＋共掺光纤放大器小信号放大时的放大特性和噪声特性。结果表明：双包层Er3＋/Yb3＋共掺光纤放大器对波长为1550nm的小信号具有良好的放大特性,反向泵浦,当泵浦功率超过2W时,放大增益可超过60dB;同时,该放大器对C波段的小信号亦具有良好的放大特性,其3dB增益带宽达到54nm。该研究进一步表明双包层Er^3＋/Yb^3＋共掺光纤放大器在C波段具有良好的噪声特性,小信号放大时,噪声系数接近于EDFA的噪声极限。