1018 nm同带泵浦用Yb^(3+)掺杂石英光纤光谱性能研究

采用溶胶-凝胶法结合纳米粉体高温烧结工艺制备了Yb-Al、Yb-Al-P和Yb-P三个体系共掺石英玻璃,系统探究了Al^(3+)和P^(5+)的含量变化对掺Yb^(3+)石英玻璃在1018 nm处吸收和荧光性能的影响规律。通过对比不同掺杂体系在1018 nm处的光谱性能发现,随着P^(5+)掺杂浓度的提高,1030 nm附近的荧光次峰蓝移至1018 nm附近,Yb-Р掺杂石英玻璃系列样品在1018 nm处的归一化荧光强度明显优于其他系列。利用Raman光谱结合超低温电子顺磁共振(EPR,4K)从原子尺度上对Yb^(3+)的配位环境进行了精确解析。Al^(3+)和P^(5+)的引入使得Yb^(3+)的配位环境迥异,这与Al^(3+)、P^(5+)对Yb^(3+)在1018 nm处光谱性质的影响规律相符。

高功率1018nm连续掺镱光纤激光器

成功搭建了高功率1018 nm连续掺镱光纤激光器,通过合理地择增益光纤长度,有效地抑制了ASE。实验获得了300 W最高输出功率,斜率效率为81%。

一种高功率1018nm光纤激光器实验研究

针对小芯径双包层掺镱光纤实现高功率光纤激光器的输出方案展开了理论研究,分析了双包层掺镱光纤的必要性和可行性,着重研究了高功率光纤激光器的基本原理,并给出了光源及放大器部分系统设计方案。系统仿真实验证明,能够获得高功率的1018nm激光信号。

A high-power narrow-linewidth 1018 nm fiber laser based on a single-mode–few-mode–single-mode structure

We demonstrate an all-fiber high-power Yb-doped 1018 nm fiber laser with a Gaussian-shaped output beam profile based on a mismatched structure, which consists of a pair of single-mode fiber Bragg gratings and a section of few-mode double-cladding gain fiber. The output power is up to 107.5 W with an optical-to-optical efficiency of 63%, and the 3 d B band is 0.26 nm at this power level. Such a structure of single-mode–few-mode–single-mode fiber oscillator can be used to generate high-power narrow-linewidth lasing with excellent beam quality in other spectral ranges.

高亮度1018nm光纤激光实验研究

搭建了1018 nm全光纤激光系统,实验研究了增益光纤长度、光纤布拉格光栅的反射率以及增益光纤的芯包比等参数对1018 nm激光性能的影响。实验研究表明:对于双包层掺镱光纤,可通过减小增益光纤长度使短波长激光获得更大增益,进而实现1018 nm激光输出;通过增加低反布拉格光栅反射率和增益光纤芯包比可以更好地抑制自发辐射以及提升激光器的效率。基于15/130μm的国产双包层掺镱光纤,在1018 nm波段获得了大于150W的激光输出,光光转换效率为71%,自发辐射得到了有效的抑制。

高性能1018nm光纤及激光器实验研究

对光纤预制棒制备过程中沉积的气体流量、管内压强等参数和光纤掺杂组分进行了研究.研究发现通过共掺其他元素,可以使掺镱光纤的荧光谱发生移动.基于此,制备了有利于1018nm激光输出的掺镱双包层光纤.在增益光纤长度为7m时,实现了22.8W的1018nm激光输出,光-光效率接近70%,并且没有观察到明显的自发辐射和饱和现象.

309W全光纤结构1018nm掺镱光纤激光器

高功率光纤激光器是近年来国际上的研究热点。受抽运源亮度和热效应等因素的限制，由半导体激光器（LD）直接抽运的光纤激光器输出功率目前仍停留在千瓦量级。光纤激光同带抽运方案具有抽运光亮度高，量子亏损小等优势，相比于LD直接抽运方案具有更高的功率提升潜力，成为近年来国际上的研究热点。目前输出功率最高的光纤激光器正是由多路1018nm光纤激光抽运掺镱光纤实现的。

同带泵浦光纤激光器用泵浦光纤设计

同带泵浦结构是使激光器单根光纤达到输出功率极限的实现方法之一.文章针对同带泵浦结构激光器开展了研究,首先通过建立简化模型进行数值模拟,确定了同带泵浦结构激光器的最佳泵浦波长应位于1010~1030nm;然后研制了高效率1018nm 光纤并进行了激光性能测试和对比分析.结果表明,通过共掺使Yb3＋ 离子发射次峰蓝移,能促进1018nm 激光的输出;增大芯包比有助于提高1018nm 输出激光效率.

1018nm掺镱光纤激光器

由1018nm光纤激光器组成的同带抽运结构激光器是实现单根掺镱光纤达到输出极限的方法之一。由于Yb3+在发射光谱短波长处有相对较大的吸收截面,掺镱激光器一般很难工作于波长1030nm以下。为获得高效率1018nm光纤激光器,最根本的方法是调整掺镱光纤的光谱性质,使光纤发射次峰尽量靠近1018nm。对Yb3+在石英光纤中光谱性质的改变机理进行了研究,通过共掺杂的方法获得了高性能1018nm掺镱光纤,其预制棒发射次峰位于1008nm,光纤发射次峰位于1021nm。相较普通掺镱光纤,光纤发射次峰蓝移了18nm,1018nm处截面差值大。1018nm激光的光-光转换效率达到68%。

级联泵浦高功率掺镱光纤激光器:进展与展望

级联泵浦的高功率掺镱光纤激光器在近年快速发展,已经成为获取具有优异光谱特性、高亮度、高功率激光光束的重要技术途径。以高功率1018 nm光纤激光器为代表的高亮度级联泵浦激光源的研究和应用,给包括传统波长掺镱光纤激光、高功率随机光纤激光、拉曼光纤激光在内的众多高功率光纤激光领域带来突破性的性能提升。本文总结回顾了级联泵浦高功率掺镱光纤激光器的最新研究进展,介绍了当前实现高性能输出的级联泵浦高功率光纤激光所应用的主要关键技术,并展望了未来研究的方向和挑战。