利用啁啾脉冲光谱滤波和非线性偏振旋转技术实现高稳定性和开机自启动的全光纤掺Yb^3＋光纤锁模激光器

建立理论模型,讨论了非线性偏振旋转全光纤锁模激光器的锁模过程、谐波过程以及导致激光器锁模运行难以稳定的影响因素.讨论了采用啁啾脉冲光谱滤波产生脉冲自振幅调制、增加激光器锁模稳定性和自启动能力的机理以及非线性偏振旋转与啁啾脉冲光谱滤波相结合实现锁模的物理过程和脉冲演化过程.研制出全光纤结构的超短脉冲掺Yb^(3+)光纤环形激光器,采用非线性偏振旋转和啁啾脉冲光谱滤波相结合的锁模技术,实现了激光器锁模的开机自启动和高稳定运行.对激光器进行了长期运行稳定性、锁模开机自启动能力、锁模输出参数可重复性监测.锁模脉冲中心波长1052.9 nm,谱宽9.1 nm,脉冲能量4.25 nJ,脉冲宽度17.8 ps.运行期间,各参数波动均小于0.3%.开机自启动能力和可重复性测试显示,激光器可实现一键自启动,启动后各参数可重复精度在0.55%以内.

掺Yb双包层光纤激光器的时域特性和光谱特性研究

实验观测了掺Yb3+双包层光纤激光器的时域特性和光谱特性 研究了抽运功率、腔损耗对激光器工作特性的影响 研究发现,利用单镜腔结构的光纤激光器,可产生自脉动、受激布里渊散射和受激喇曼散射等非线性效应;而采用双镜腔结构可有效抑制自脉动特性,提高激光器工作的稳定性,并对实验现象进行了定性的分析.

LD端面抽运掺Yb^(3+)双包层光纤激光器自脉动行为的实验研究

本文对连续波半导体激光器端面抽运的Fabry-Perot腔掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的自脉动输出行为进行了研究.发现低Q值腔光纤激光器具有两种形式的自脉动输出,一种是饱和吸收被动调Q产生的自脉冲,另一种是与光纤中的受激Raman散射(SRS)效应相对应的阵发性巨脉冲.通过提高光纤激光器谐振腔的Q值并选择合适的抽运功率,可以有效地减小输出功率的自脉动,获得稳定的连续波激光输出.

掺Yb^(3+)双包层光纤激光器

研究了掺Yb3 + 双包层光纤激光器 .测量了掺Yb3 + 双包层光纤的荧光光谱特性和激光光谱特性 .实验表明 ,中心波长为 1 0 78μm的激光输出 ,最大输出功率为 2 33mW ,斜率效率为 79 6 % ,光 -光转换效率为 30 2 % .

国产LD泵浦掺Yb双包层光纤光谱特性研究

研究了国产掺Yb双包层光纤在国产980nm半导体激光器的泵浦下,在不同条件下所产生的自发辐射谱、放大的自发辐射(ASE)谱和激光光谱。分析了ASE的特性,与超荧光作了区别,并分析了激光的模式竞争。一方面,验证了国产双包层光纤的可行性;另一方面,通过对该实验的研究,可以加深对激光形成的理解。

激射波长和泵浦波长对掺Yb3＋双包层光纤激光器的影响

为探讨激射波长和泵浦波长对掺Yb3+双包层光纤激光器的影响,数值模拟了泵浦波长为975nm和915nm,激射波长在1050nm至1120nm范围变化时,掺Yb3+双包层光纤激光器的输出特性。结果表明,当泵浦波长为975nm,激射波长在1088nm左右,以及泵浦波长为915nm时,激射波长在1080nm左右时,双向泵浦和反向泵浦的掺Yb3+双包层光纤激光器输出功率达到最大值。与915nm的泵浦源相比,利用975nm泵浦可使泵浦阈值功率降低以及获得更高的激光翰出功率。泵浦波长为975nm和915nm时,激射波长在1090nm附近,阈值功率达到最低值。所得的结果对激光器的优化设计具有重要意义。

温度调谐掺Yb^(3+)双包层光纤激光器研究

实验研究了掺Yb3+双包层光纤激光器的温度调谐特性。当光纤的温度从13℃变化到95℃时,输出激光的中心波长从1084.9nm增加到1096.3nm,输出激光功率从0.95W减小到0.58W。波长的调谐范围为11.4nm。理论分析表明,当光纤的温度升高时,高于零点的增益范围向长波方向移动,同时增益呈下降趋势。理论分析可以很好地解释实验现象。

全光纤掺Yb^(3+)光纤光栅激光器及其输出特性

采用光纤光栅作为光纤激光器的谐振腔,利用中心波长为970nm的半导体激光器双包层光纤进行泵浦,其抽运功率为11 8W,(LD)作为抽运源.对准圆形内包层的掺Yb3+实现了7 5W的单模激光输出,输出波长为1080nm,斜效率63 5%.

高功率F-P腔掺Yb双包层光纤激光器的性能及效率(英文)

对高功率法布里—泊罗腔 ( F-P)掺 Yb双包层光纤激光器进行理论和实验研究 .通过推导光纤激光器速率方程 ,得到了光纤激光器输出功率、斜率效率和阈值泵浦功率的解析表达式 .重点讨论了 F-P腔腔镜反射率对光纤激光输出的影响 .在实验中 ,利用 D型双包层掺 Yb光纤获得了输出功率 1 0 .6W,斜率效率 86%的连续激光输出 .

掺Yb^(3+)石英光纤的制作

利用一种新型的环形石墨炉加热的改进的化学汽相沉积(MCVD)车床制作出了高吸收、低背景损耗单包层高掺Yb3+石英光纤,并对其几何参数和吸收谱进行了测量、分析和讨论,得出了高掺Yb3+石英光纤的制作要点在于高质量疏松层的制作的结论,并分析了疏松层中掺P有助于提高掺Yb3+量的机理。制作出的高掺Yb3+单包层石英光纤样品在976 nm波长下的吸收可达594 dB/m,而背景损耗只有0.1 dB/m。

掺Yb^(+3)光纤的光学双稳与多稳的相干控制研究

Yb+3具有简单的二能级结构,利用双光子驱动建立起原子的相干,由于Yb+3的能级具有上下多重态的结构特点,使原子跃迁在多个Stark子能级间发生.这些跃迁的相干叠加决定着介质的非线性吸收和色散,而相干叠加的结果取决于驱动场的拉比频率.结果表明通过改变驱动场的拉比频率,可有效控制系统的双稳与多稳的存在与否和阈值强度的高低.

掺Yb^(3+)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。

掺Yb光纤激光器中温度对可饱和吸收效应的影响

针对运行于准四能级的掺Yb光纤激光器,研究了未泵浦光纤吸收区掺Yb光纤温度对可饱和吸收效应,以及对F—P腔光纤激光器运行激光的影响。可饱和吸收效应随温度升高而增强。

掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的实验分析

文章将掺Yb3+双包层光纤激光器的实验作为主要的研究对象,对具体的实验进行了详细的阐述和说明,从实验采用的装置出发,对其原理进行分析和探讨,在此技术上对实验的过程进行解释和说明,并对试验之后得到的结果进行分析和讨论。

掺Yb^(3+)环形光纤激光器的双波长可调谐特性

通过构建基于非线性偏振旋转机理的掺Yb3+环形光纤激光器,获得了等幅和非等幅两种双波长输出状态,分别测量其输出功率.结果表明,由于不同波段激光增益的差别较大,因此不同波长的转换效率相差较大.分析了双波长输出的可调谐特性,并考察了泵浦功率对1 029 nm和1 048 nm双波长输出的影响.观察到2～7个波长的输出,并测量了其泵浦功率区间及最大输出功率.

掺Yb^(3+)双包层大模场面积微结构光纤光谱特性的研究

掺Yb3+双包层大模场面积微结构光纤(micro-structured fibers,MSF)是作为超大功率光纤激光器的理想介质。本文首先采用非化学气相熔炼法制备出掺Yb3+石英基玻璃材料,然后按照设计要求,通过排布拉制法制备了掺Yb3+双包层大模场面积微结构光纤。分别利用钛宝石飞秒激光器(波长调至为975 nm)和波长为980 nm LD激光器作为激励源,对掺Yb3+双包层大模场面积微结构光纤的荧光光谱进行分析,实验结果表明:该光纤在波长为1 050 nm处产生强的荧光,同时该光纤还能有效的抑制合作发光现象(coopera-tive luminescence)的产生。

掺Yb^3＋双包层光纤激光器实验中的荧光分析

在研究掺Y b3+光纤激光器的实验中,发现伴生有可见区的荧光,用光谱仪测量发现该可见区荧光的波长分别为639.4 nm,520.7 nm,487 nm和474.8 nm,通过对比分析掺Y b3+光纤中杂质的能级结构,发现伴生的红、绿、蓝荧光由Y b3+与P r3+合作产生,其荧光过程是由于Y b3+离子的能量转移给P r3+,由P r3+受激辐射产生的红、绿、蓝荧光。实验结果表明:掺Y b3+双包层光纤吸收泵浦光后产生的荧光是上转换的,这会导致光纤激光器激光能量转换效率的降低。

掺Yb硅酸盐玻璃的热漂白性能研究

采用传统高温熔融法制备了掺Yb硅酸盐玻璃,玻璃组成为60SiO_2-12Al_2O_3-28CaO-1.0 mol%Yb_2O_3.将玻璃分成两组,一组经总剂量3 kGy的^(60)Co γ辐射源辐射,另一组做空白对照.然后测试了玻璃未辐射、辐射后及热漂白后的吸收谱和近红外发光谱.实验结果表明:一定的热处理会使得玻璃在辐射过程中产生的色心缺陷发生分解,即辐射后的玻璃在300—900 nm波段的吸收系数显著地降低了,在400 nm处未经辐射、经3 kGy辐射以及热漂白后的玻璃吸收系数分别是0.93,2.9,1.89 cm^(-1);另外,玻璃的近红外发光强度明显增强,在1028 nm处未经辐射、经3 kGy辐射以及热漂白后的玻璃近红外发光相对强度分别是588,261,436,从而极大地改善了玻璃的光学性能.所以一定的热处理可以使辐射后的玻璃产生热漂白的现象.研究结果为进一步发展抗辐射玻璃材料提供了新的实验依据.

两种国产新型掺Yb氟化物激光晶体的光谱特性研究

掺Yb氟化物激光材料是继掺Yb氧化物激光材料之后的另一类重要的掺Yb激光材料,已经成为可调谐激光和超快激光领域中研究的热点之一。针对两种国产新型掺Yb的氟化物激光材料:混晶材料Yb∶CaF2-SrF2和共掺离子型的单晶材料Yb,Y∶CaF2,进行了详细的光谱特性比对实验研究。通过荧光比对实验,发现这两类激光材料的荧光光谱完全不同,并分析了不同荧光产生的物理机制。通过吸收率比对实验,讨论了两类材料中的激活离子Yb或共掺离子Y的掺杂浓度对晶体吸收特性的影响,得到了最佳掺Yb离子或共掺Y离子的浓度。利用激光二极管作为泵浦源,实现了这两类新型材料在折叠腔型下的连续激光输出运转,其中对于共掺离子型Yb,Y∶CaF2晶体是首次实现连续激光运转。通过激光对比实验,获得了两类激光材料(四种样品)的激光输入—输出关系曲线,测量了各自的斜效率和激光光谱特征。通过系统地比较两类激光晶体的吸收率、荧光光谱特性、激光光谱特性以及连续激光运转的阈值功率和斜效率等参数得出以下结论:在四种实验样品中,共掺离子型单晶材料中的3at%Yb,6at%Y∶CaF2晶体具有最好的光谱和激光特性,具有良好的应用前景。这些实验结果为进一步提升此类激光材料的性能提供了有益的参考。

脉冲工作模式下掺Yb光纤放大器的增益特性研究

对脉冲工作方式下的掺Yb光纤放大器的增益特性进行了理论研究，从放大器的速率和传输方程出发，在小信号情况下得到了放大器增益的解析解，并讨论了在977nm泵浦光作用下，放大器长度和泵浦光强对放大器增益的影响。数值计算结果表明，增大泵浦光强度可以提高增益，在泵浦光强足够的情况下，还可以通过增加光纤长度来提高增益。