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基于分布泵浦结构的高功率掺Tm光纤激光器(英文)
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作者 龙井宇 沈德元 +2 位作者 王屹山 赵卫 郭成正 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1147-1151,共5页
为了实现掺Tm光纤激光器的高功率连续运转,需要解决半导体激光器输出的低光束质量泵浦光到增益光纤包层的高效耦合问题,以及增益光纤的热管理问题.利用柱面透镜组成的望远镜光学系统对半导体激光器输出泵浦光束进行扩束,使其水平方向的... 为了实现掺Tm光纤激光器的高功率连续运转,需要解决半导体激光器输出的低光束质量泵浦光到增益光纤包层的高效耦合问题,以及增益光纤的热管理问题.利用柱面透镜组成的望远镜光学系统对半导体激光器输出泵浦光束进行扩束,使其水平方向的光束发散角获得降低,利用45°反射切割镜对扩束后的光束进行切割,经整形处理后水平方向的光束参量积为84mm·mrad,实现了约70%的光纤端面耦合传输效率.设计了两段增益光纤串联的结构,增加了泵浦光接收端面数,获得了528W的可用泵浦功率.光纤的热管理方面,在泵浦光的输入端部(约250mm),采用了水冷金属热沉散热.基于该实验装置,利用总长度6.4m的掺Tm增益光纤,获得了最高280W的连续输出功率,激光中心波长2 015nm,对应于耦合泵浦功率的斜率效率达55.6%.实验结果表明:通过对半导体泵浦光束的整形处理,可以提高光束对增益光纤的耦合传输效率;双光纤串联的结构在增加可用泵浦功率的同时,降低了光纤端部的热负载,并使整个光纤长度上的热分布更加均匀. 展开更多
关键词 光束整形 掺tm光纤激光器 分布泵浦
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掺Tm^(3+)光纤激光器的热效应分析 被引量:1
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作者 张茂 任钢 +3 位作者 吉清 刘文兵 刘全喜 钟鸣 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期465-469,共5页
随着泵浦源功率的提高和双包层抽运技术的发展,掺Tm3+光纤激光器的输出功率已达到kW量级,热效应逐渐成为限制掺Tm3+光纤激光器输出功率和光束质量提高的关键因素。主要分析了掺Tm3+光纤激光器的热效应以及一些常用的应对措施。
关键词 tm3+光纤激光器 热效应 温度分布 换热系数
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增益开关掺Tm^(3+)光纤激光器的理论与实验研究
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作者 周仁来 刘亮 +3 位作者 任建存 娄树理 鞠有伦 王月珠 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期558-564,共7页
与固体激光器不同,光纤激光器中增益光纤长度可近似认为整个谐振腔的长度,传统的速率方程模型只考虑激光器参数随时间变化,而不考虑这些参数沿轴向变化情况,会在理论上对激光器输出特性的分析带来误差。本文建立带内泵浦的增益开关掺Tm^... 与固体激光器不同,光纤激光器中增益光纤长度可近似认为整个谐振腔的长度,传统的速率方程模型只考虑激光器参数随时间变化,而不考虑这些参数沿轴向变化情况,会在理论上对激光器输出特性的分析带来误差。本文建立带内泵浦的增益开关掺Tm^(3+)光纤激光器的行波方程模型,研究了腔内光子数、上能级粒子数和泵浦脉冲沿光纤轴向分布情况,以及不同重频和纤芯的增益光纤可提取能量的变化。在100 ns脉宽和15μJ脉冲能量的泵浦脉冲作用下,当重频增加至5 MHz时,激光输出脉冲会出现多脉冲振荡现象。实验上实现了全光纤化的增益开关掺Tm^(3+)光纤激光器,将实验结果与理论分析进行比较,两者之间较好相符。 展开更多
关键词 tm3+光纤激光器 增益开关 行波方程 光纤
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2μm掺铥(Tm^(3+))光纤激光器的实验研究 被引量:5
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作者 杨丽萍 冯晓强 +3 位作者 陆宝乐 王郡婕 任兆玉 白晋涛 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期18-19,共2页
为了实现高效、紧凑、窄线宽的2μm激光输出,采用中心波长为790nm的LD激光器作为泵浦源端面泵浦掺铥光纤,半导体散热系统,光纤布拉格光栅(FBG)构成谐振腔的全光纤激光器。首先,我们采用一个光栅,光纤尾端采用4%的菲涅尔反射,将所有的光... 为了实现高效、紧凑、窄线宽的2μm激光输出,采用中心波长为790nm的LD激光器作为泵浦源端面泵浦掺铥光纤,半导体散热系统,光纤布拉格光栅(FBG)构成谐振腔的全光纤激光器。首先,我们采用一个光栅,光纤尾端采用4%的菲涅尔反射,将所有的光学元件熔接在一起后,我们获得了2μm的稳定输出。当泵浦电流为44A时,获得的最大输出功率为8.7W,斜率效率为29.4%,其线宽为4.5m,阈值功率为0.7W。当采用两个光栅构成谐振腔时,其线宽可窄至3nm左右,光斑质量可得到进一步的提高.实验结果表明:该激光器稳定性可靠、输出激光线宽较窄,功率较高,光斑质量好。 展开更多
关键词 tm3+光纤激光器:光纤布拉格光栅 2μm波长 光纤激光器
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1.9μm激光器国内外发展状况研究
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作者 朱国利 孙建国 +2 位作者 张兵 鞠有伦 王月珠 《电光系统》 2014年第2期7-13,23,共8页
随着800nm附近半导体激光器的商品化,利用单掺Tm固体激光器和单掺Tm光纤激光器都可以获得高功率1.9μm激光,另外,1.9μm半导体激光器也在快速发展中。本文从激光器类型、激光器参数、输出性能等方面全面详细地研究了国内外1.9μm... 随着800nm附近半导体激光器的商品化,利用单掺Tm固体激光器和单掺Tm光纤激光器都可以获得高功率1.9μm激光,另外,1.9μm半导体激光器也在快速发展中。本文从激光器类型、激光器参数、输出性能等方面全面详细地研究了国内外1.9μm激光器的发展状况,对国内1.9μm激光器、2.1μm激光器和中波3~5μm激光的发展具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 tm固体激光器 掺tm光纤激光器 1.9μm半导体激光器
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2μm激光器国内外发展状况研究 被引量:2
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作者 朱国利 孙建国 +3 位作者 张兵 姚宝权 鞠有伦 王月珠 《电光系统》 2015年第2期8-21,共14页
2μm激光可通过Tm,H0双掺固体激光器、单掺Tm固体激光器、单掺Ho固体激光器、光纤激光器、光学参量振荡器等五类激光器来获得。本文从激光器类型、激光器参数、输出性能等方面全面详细地研究了国内外2μm激光器的发展状况,对国内2ixm... 2μm激光可通过Tm,H0双掺固体激光器、单掺Tm固体激光器、单掺Ho固体激光器、光纤激光器、光学参量振荡器等五类激光器来获得。本文从激光器类型、激光器参数、输出性能等方面全面详细地研究了国内外2μm激光器的发展状况,对国内2ixm激光器和中波3~5μm激光的发展具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 2μm激光器 tm Ho双固体激光器 tm固体激光器 Ho固体激光器 tm/Ho光纤激光器 2μm光学参量振荡器
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可调谐掺铥光纤激光器共振抽运的Ho:YLF固体激光器 被引量:6
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作者 王飞 沈德元 +1 位作者 范滇元 陆启生 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1727-1731,共5页
用包层抽运的宽带可调谐掺Tm光纤激光作为抽运源研究了Ho:YLF 2μm固体激光输出特性。利用光纤激光共振抽运固体激光增益介质的光纤-体块混合激光器技术可使得大部分热量产生于光纤中,体块激光介质中只有很少的量子亏损热,有效地降低了... 用包层抽运的宽带可调谐掺Tm光纤激光作为抽运源研究了Ho:YLF 2μm固体激光输出特性。利用光纤激光共振抽运固体激光增益介质的光纤-体块混合激光器技术可使得大部分热量产生于光纤中,体块激光介质中只有很少的量子亏损热,有效地降低了热产生,有利于实现高功率、高效率的2μm激光输出。研究了不同抽运波长下Ho:YLF激光的输出特性,并与激光晶体的吸收光谱进行对比,对最佳抽运波长与晶体吸收峰不一致的现象进行了分析。在最佳抽运波长下,当抽运功率为9.4 W时,得到5.3 W近衍射极限的TEM00模线偏振光输出,激光中心波长2066 nm,光束质量因子M2约为1.1,斜率效率达到70%。 展开更多
关键词 激光器 光纤-体块混合固体激光器 双包层掺tm光纤激光器 可调谐 Ho:YLF晶体
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石英基掺Tm^(3+)光纤激光器特性的理论分析
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作者 延凤平 嵇叶楠 +4 位作者 王琳 龚桃荣 刘鹏 陶沛琳 王文杰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期7899-7905,共7页
基于速率方程理论建立了石英基掺Tm3+光纤激光器3H6—3H4抽运方式的理论模型,采用龙格-库塔(Runge-Kutta)法对该模型进行了数值分析,得出抽运光与激光功率在掺Tm3+光纤中的分布特性,并对Tm3+光纤长度、Tm3+的掺杂浓度等因素对掺Tm3+光... 基于速率方程理论建立了石英基掺Tm3+光纤激光器3H6—3H4抽运方式的理论模型,采用龙格-库塔(Runge-Kutta)法对该模型进行了数值分析,得出抽运光与激光功率在掺Tm3+光纤中的分布特性,并对Tm3+光纤长度、Tm3+的掺杂浓度等因素对掺Tm3+光纤激光器性能的影响进行了相关分析. 展开更多
关键词 石英基tm3+光纤激光器 龙格-库塔法 抽运效率 杂浓度
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高效率掺Tm^(3+)双包层光纤及光纤激光器的研制 被引量:4
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作者 邢颍滨 叶宝圆 +2 位作者 蒋作文 戴能利 李进延 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期187-192,共6页
掺Tm3+光纤激光器有着广泛的应用前景,而掺Tm3+光纤是其核心与关键.本文采用改进的化学汽相沉积(MCVD)工艺和气相液相复合掺杂技术,在MCVD机车上实现了掺Tm3+石英光纤预制棒的制备,并制备了掺Tm3+石英双包层光纤(芯包比为10/125).利用... 掺Tm3+光纤激光器有着广泛的应用前景,而掺Tm3+光纤是其核心与关键.本文采用改进的化学汽相沉积(MCVD)工艺和气相液相复合掺杂技术,在MCVD机车上实现了掺Tm3+石英光纤预制棒的制备,并制备了掺Tm3+石英双包层光纤(芯包比为10/125).利用上述光纤搭建直腔型全光纤激光器,在波长为793nm的LD抽运下,获得激光光谱中心波长为2002 nm,最大的激光输出功率30.7 W,光纤斜率效率为59.32%. 展开更多
关键词 tm^3+双包层光纤 tm3+光纤激光器 斜率效率
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NUMERICAL SIMULATION OF DIODE-PUMPED DOUBLE-CLAD Tm-Ho DOPED FLUORIDE LASERS
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作者 王家新 庞冬青 +2 位作者 张宇生 AhmadM KingTA 《Transactions of Tianjin University》 EI CAS 1997年第2期3-8,共6页
Numerical simulation is described which estimates the performance of thulium sensitized holmium doped CW fluoride fiber laser at 2.04 μm for both core and cladding pumped. This model takes into account the mechanis... Numerical simulation is described which estimates the performance of thulium sensitized holmium doped CW fluoride fiber laser at 2.04 μm for both core and cladding pumped. This model takes into account the mechanisms of cross relaxation and energy transfer to describe the laser operation. A subroutine program for calculating the absorption rate of cladding pumped scheme is included in the model. The losses of signal and pump light along the fiber have been taken into account. The test of cladding pumped scheme program shows good agreement with the experimental result. The experimental results of core pumping Tm Ho doped fiber laser in fluoride host are compared with the present model, and shows a good agreement with calculations. This model also provides data of the optimum parameters for the configuration of the efficient cladding pumped Tm Ho fluoride laser systems. 展开更多
关键词 numerical simulation cladding pumped tm Ho co doped fiber laser
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