掺Yb^(3+)石英光纤的制备及其激光性能

本文首次在国内报道了用ＭＣＶＤ 工艺研制出两种结构的掺Ｙｂ３ ＋ 石英光纤，包括简单梯度掺Ｙｂ３ ＋ 单模石英光纤和双包层结构掺Ｙｂ３ ＋ 石英光纤。在掺Ｙｂ３ ＋ 光纤激光实验中，实现了１ ０３０ｎｍ 的激光输出，输出功率达到４５ ｍ Ｗ 以上，斜率效率达到６８ ％ ；在掺Ｙｂ３ ＋ 光纤放大器中，１ ０５３ｎｍ 波长小信号增益达到了１５ ｄＢ。

双包层石英基掺Tm^(3+)光敏光纤的研制及应用

掺Tm3+石英光纤将光纤激光器的输出调谐范围扩展到1 780~2 050 nm。掺Tm3+光纤激光器在医学、生物学、遥感、超快光学等方面被广泛应用。但是,近年来对掺Tm3+石英光纤的研制的报道较少。利用液相掺杂工艺在MCVD车床上研制了具有强光敏性的双包层石英基掺Tm3+光敏光纤。在这种光纤上写入均匀Bragg光纤光栅,由反射率为90%的光纤光栅和光纤端面反馈构成线形光学谐振腔。在工作波长为793 nm的泵浦光抽运下,获得波长为1 946.989 3 nm、谱线宽度为59.5 pm、功率为2.10 W的激光输出。

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 .

双包层Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器稳态特性的分析

对 98 0nm泵浦光泵浦双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤激光器进行了数值模拟 ,分析了泵浦光与激光在双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤中的分布情况、输出功率与泵浦功率的关系、光纤长度与腔镜反射率对输出激光功率的影响 ,计算的最大斜效率为 5 6 .3%,接近于理论计算值的极限。

Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器中能量上转换的抑制

通过对掺Er3+和Er3+/Yb3+共掺光纤激光器的输出功率进行数值模拟发现 :高浓度的Er3+/Yb3+共掺光纤激光器的最大量子转换效率比同等浓度下的掺Er3+光纤激光器的最大量子转换效率高出一倍。说明由于Yb3+的加入 ,Er3+/Yb3+共掺光纤激光器有效地抑制了能量上转换 。

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。

双包层Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器的实验研究

通过采用长度为 2m、入纤功率为 1W的双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤作为增益介质所进行的双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤激光器的实验 ,得到了波长为 15 6 3.5 96nm、功率为 2 4

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。

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 。

双包层Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤放大器动态特性研究

基于速率方程的离散算法,实现了对双包层Er3+/Yb3+光纤放大器动态特性的分析。研究了不同信号和泵浦功率下单信道的瞬态功率、脉冲序列输出功率与增益随时间的变化以及多信道异步转移模式下输出功率和增益随时间的变化。结果表明:对于单个脉冲,在相同的泵浦功率下,输出脉冲的峰值功率取决于输入脉冲的峰值功率;在不同的泵浦功率下,输出脉冲的峰值功率取决于泵浦功率。对于脉冲序列,在达到稳定的输出前,将经历一个输出功率和增益由高到低的变化过程。对于异步转移模式的多信道脉冲,脉冲重叠时的功率和增益变化要快于非重叠时功率和增益的变化。

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.

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 。

基于离散算法的双包层Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器动态特性研究

采用基于速率方程的离散算法,对双包层Er3+/Yb3+共掺光纤激光器增益介质在不同位置的动态特性进行了分析。研究了增益介质在不同位置上的能级粒子数、激光功率随时间的变化。结果表明:增益介质在不同位置振荡达到稳态前上能级粒子数随时间的变化是不同的,并呈现出了不同的变化特点;不同位置处振荡开始时的最大峰值功率与达到稳态时的功率也不同;不同位置开始振荡的时间相同,达到稳态的时间也基本相同。对这一算法的稳态结果同简化速率方程的稳态分析值进行了对比,显示了泵浦功率较大且光纤长度较长时两者所具有的差异。

包层泵浦的L波段Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器

报道了一种工作波长在L波段的包层泵浦Er3+ /Yb3+共掺光纤环形激光器 环形腔内的激光工作介质为一段9m长的Er3+ /Yb3+共掺高掺杂光纤 利用6个976nmLD同时抽运前段Er3+ /Yb3+共掺双包层光纤产生的放大自发辐射谱作二次抽运源,使腔内增义谱由C波段移到L波段,实现了L波段光纤激光器的稳定输出;采用包层泵浦技术,在抽运功率为3594. 5mW时,测得泵浦入纤功率为2731. 8mW,实现了输出连续功率最大518. 4mW,斜率效率达到19% 的激光输出;所形成激光的工作波长为1613. 94nm,激光光谱的3dB带宽为1. 5nm,边模抑制比接近于50dB。