超短脉冲掺Yb^3＋光纤放大器实验研究

通过采用不同类型和不同长度掺Yb3+光纤进行被动锁模光纤放大器的实验研究.获得了最大输出功率为140mW,单脉冲能量为5.5nJ的超短脉冲.实验分析表明:掺杂光纤绿色荧光的产生和自吸收是影响放大器光转换效率的主要原因.绿色荧光的产生为Yb3+离子间相互作用引起合作能量转移过程,这种能量转移过程将降低光纤放大器的量子效率.

高热稳定CaGdAlO_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉的上转换发光及其温度传感性能

获得具有良好热稳定性和发光性能的非接触式光学温度传感材料是目前的研究热点之一,本工作通过高温固相法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺CaGdAlO_(4)∶Er_(x),Yb_(0.10)(x=0.006、0.008、0.010、0.012、0.014)荧光粉,尺寸大小分布在0.6~4.2μm。在980 nm激光激发下,该荧光粉在500~700 nm发射谱由两个发射带组成,528和550 nm处两个较强的绿光发射带,归属于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁,663 nm处较弱的红光发射带,归属于Er^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁。上转换发光强度最大组分为CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)。300~573 K变温发射谱表明,基于荧光强度比FIR_(528/550)参数,温度传感绝对灵敏度S_(A)从44.4×10^(-4) K^(-1)(@300 K)先增大到52.0×10^(-4) K^(-1)(@445 K)随后减小到49.0×10^(-4) K^(-1)(@573 K)。相对灵敏度S_(R)则从0.95×10^(-2) K^(-1)(@300 K)单调减小到0.27×10^(-2) K^(-1)(@573 K)。冷热循环实验表明该材料的热重复性优于98%。结果表明,CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)荧光粉在光学温度传感领域具有潜在的应用前景。

掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的数值分析

本文对 976 nm激光泵浦掺 Yb3 +双包层光纤激光器进行了数值模拟 ,分析了泵浦光及激光在光纤中的分布、输出功率与泵浦功率的关系、光纤长度及腔镜反射率对输出激光功率的影响 ,所得结论与实验现象基本一致 .

用于光纤光栅制作的监控光源掺Yb^(3+)超荧光光源的研究

根据石英中Yb3+ 发射光谱在 10 30nm发射截面比 10 5 3nm附近大得多而导致在 10 30nm附近出现荧光峰值的特点 ,采用抑制 10 30nm附近荧光峰值、提高 10 5 3nm附近荧光输出的方法 ,在装置中使用反射圈对超荧光进行了研究 ,在 82mW泵浦功率下得到了 19mW的超荧光 ,其中 10 5 3nm附近荧光输出达到 - 31.7dBm .用这种方法研制的超荧光能监控中心波长从 10 13nm到 10 93nm范围内、反射率从 30dB到 60dB所有光纤光栅的制作 .

宽带可调谐掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的研究

利用闪耀光栅构成可调谐Littrow外腔 ,对掺Yb3+双包层光纤激光器的波长调谐输出进行了实验研究 激光调谐输出波长范围 70nm 针对光纤内的双折射效应对激光的输出功率的影响 ,实验中使用了在线光纤偏振控制器 ,从而有效地减小了调谐曲线的起伏及其与荧光谱的差别 ,并得到了窄线宽、线偏振。

2.2W掺Yb^(3+)双包层光子晶体光纤激光器

采用多模大功率 972nm半导体激光器泵浦 2 0m掺Yb双包层光子晶体光纤 ,详细研究了输出功率与泵浦功率的关系 ,获得了 1.0 9μm ,功率为 2 .

掺Yb^(3+)双包层光纤激光器中频率上转换产生可见光的实验研究

报道了激光二极管阵列泵浦的双包层掺Yb3+ 光纤激光器中频率上转换产生可见光的现象 ,对可见光区的光谱进行了测量 ,发现该上转换过程包括倍频效应和稀土离子间的合作发光效应 。

掺Yb^(3+)双包层大模面积光子晶体光纤激光器的研究

采用多模大功率半导体激光器泵浦掺镱双包层大模面积光子晶体光纤 ,应用 5m长光子晶体光纤 ,在泵浦功率为 2 2W的条件下 ,获得了 1.0 3μm ,功率为 6 5mW的单横模激光输出 ,同时实验研究了输出功率与泵浦功率的关系 ,并观察到掺Yb3+

高效掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的研究

采用多模大功率半导体激光器泵浦掺Yb双包层D型光纤 ,详细研究了输出功率与泵浦的关系 ,使用 5m长多模光纤 ,获得了 1.0 7μm ,功率为 7.2W的激光输出 .

掺Yb^(3+)光纤激光器的特性与设计

从速率方程出发,对波长为980nm的激光泵浦掺Yb3+光纤激光器进行数值模拟,全面分析激光器阈值功率、输出激光功率、增益等重要参数与泵浦功率、光纤长度、腔镜反射率、掺杂浓度等参量之间的关系。采用高浓度掺Yb3+光纤对环形光纤激光器做了初步实验研究,所得结论与实验模拟结果基本一致。

F-P腔掺Yb^(3+)双包层光纤激光器中的模式竞争

对连续波LD泵浦掺Yb3 +双包层光纤激光器的模式竞争进行了实验研究 .发现由二色镜和光纤端面构成的F P谐振腔中存在激烈的模式竞争 ,对光纤激光器发射波长和输出功率的稳定性都产生不利影响 .通过消除“空间烧孔”或减小光纤激光器的有效增益带宽 ,能够有效抑制模式竞争 。

8.6W掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的研究

采用多模大功率半导体激光器泵浦掺Yb双包层D型光纤 ,详细研究了输出功率与泵浦功率的关系 ,获得了 1.0 9μm ,功率为 8.

可调谐的调Q掺Yb^(3+)双包层光纤激光器

利用双包层光纤中的受激布里渊散射和声光调Q器件 ,对掺Yb3 + 双包层光纤激光器进行了混合调Q的实验研究 .在连续泵浦状态下 ,当入纤泵浦功率为 1.2 4W时 ,在 10 80～ 1119nm的可调谐范围内 ,在国内首次获得了输出脉冲宽度小于 6ns ,重复频率 1.5kHz ,脉冲能量高于 80 μJ ,峰值功率高于 13.3kW稳定调Q光纤激光器的脉冲输出 .经计算 。

不同抽运方式下掺Yb^(3+)光纤放大器的增益和噪声特性

为了探讨不同抽运方式下掺Yb3+光纤放大器的增益和噪声特性,对910nm掺Yb3+光纤放大器进行数值模拟。结果表明,抽运方式对增益影响较小,但对噪声特性影响较大,光纤达最佳长度时,正向和双向抽运方式的掺Yb3+光纤放大器要优于反向抽运方式。这一结果对掺Yb3+光纤放大器的试验设计具有重要的作用。

激光二极管抽运掺Yb^3＋光纤放大器获得2．41w超短脉冲输出

对国产掺镱(Yb3+)双包层大模场面积光纤超短脉冲放大器进行了系统的实验研究。以自己搭建的脉冲宽度为2.3ps,重复频率为95MHz的全固态锁模激光器作为种子源,以976nm大功率光纤耦合激光二极管为抽运源,以1.6m国产掺Yb3+双包层大模场面积光纤为增益介质,在11.2W的入纤抽运功率下,将平均功率为100mW的脉冲种子光放大到平均功率2.41W,单脉冲能量达到了25nJ,放大后脉冲的宽度(时域宽度)和光谱都有所展宽。

双包层掺Yb^(3+)光纤激光器的关键技术

大功率光纤激光器作为第三代激光器的代表,在激光加工和激光武器方面有着重要应用。介绍了掺Yb3+光纤激光器的发展历程,理论上分析了光纤激光器的泵浦阈值和输出功率,讨论了实验过程中涉及到的大功率LD泵浦、光纤耦合和双包层光纤等关键技术,为同类激光器的改进设计和深入研究提供参考。

双包层掺Yb^(3+)光纤环形脉冲激光形成研究

对采用环形腔结构 ,由偏振敏感的光隔离器构成超短脉冲掺Yb3+光纤激光器输出的动力学特性进行了数值模拟 模拟表明 :在没有进行色散补偿的掺Yb3+光纤环形激光器中 ,采用非线性偏振旋转的附加脉冲锁模技术 ,通过改变偏振控制器的方向 ,可以使激光器工作在不同的区域 实验用 976nm的半导体激光器作为泵浦源 ,通过调整偏振控制器 ,实验观测到掺Yb3+环形激光器工作在稳态和自脉动状态 。

掺Yb^(3+)晶体宽带可调谐激光输出特性(英文)

三块掺杂率均为5%的Yb3+激光晶体Yb:LSO、Yb:GSO和Yb:GYSO在完全相同的实验条件下由同一块熔融石英棱镜实现了可调谐激光的输出,调谐范围分别为70nm、66nm和74nm.在输出镜透过率为6%时,LSO晶体的光-光转换效率为38.3%;GSO晶体在三者中容易获得更长波长的高功率输出;GYSO晶体由于具有较为平滑的调谐曲线而更容易获得锁模激光.

掺Yb^(3+)氧化镧钇透明激光陶瓷的光谱特性

采用传统陶瓷烧结工艺,在无压还原气氛下低温制备出透明性良好的掺Yb3+氧化镧钇透明激光陶瓷,测试了其在室温下的吸收光谱、发射光谱和荧光寿命.结果表明,掺Yb3+氧化镧钇透明激光陶瓷的吸收系数随着Yb3+掺杂浓度的增加而增大,最强吸收峰974 nm处的吸收截面为0.90~1.12×10-20cm2;主发射峰1 032 nm和1 075 nm处的发射截面分别为1.05×10-20cm2和0.87×10-20cm2;Yb3+掺杂浓度为5at.%时荧光寿命为1.38 ms,并随Yb3+掺杂浓度的增加而减小;当Yb3+掺杂浓度超过10at.%时,样品中存在严重的浓度猝灭.产生浓度猝灭的原因是高掺杂时离子间存在合作上转换和能量转移.

掺Yb^(3+)光纤放大器的自发辐射噪声分析

为了研究掺 Yb^(3+)光纤放大器中自发辐射噪声分布情况,利用离散化的方法求解掺 Yb^(3+)光纤放大器的速率方程,理论研究了不同的抽运方式、端面反射率、抽运功率以及有无滤波等条件下,端面抽运掺 Yb^(3+)光纤放大器中自发辐射的功率放大特性。结果表明,不同边界条件下的自发辐射功率差异较大;通过减少光纤端面的菲涅耳反射和利用滤波技术等方法,可有效抑制光纤激光放大器中自发辐射噪声的功率放大。