3.5μm Er:ZBLAN光纤激光器及放大器数值仿真

本文利用双波长泵浦(DWP)技术建立了3.5μm Er∶ZBALN光纤激光器及光纤放大器的理论模型。研究了光纤不同参数下激光器及放大器的能级粒子数动力学行为及沿光纤长度上光功率分布特征,计算分析了光纤长度、输出端反射率、铒离子掺杂浓度对于3.5μm激光功率的影响。研究结果显示了光纤长度、输出端反射率存在的最佳范围,高掺杂铒离子浓度光纤相对于低掺杂仅需要较低的976 nm泵浦功率即可实现有效的3.5μm激光输出,且高掺杂浓度下的交叉驰豫过程能阻止猝灭行为,模拟实现了3.5μm光纤激光的高效放大。数值模拟结果对3.5μm激光振荡器及高功率放大的参数设计具有指导意义。

3.5μm KTiOAsO_(4)光参量振荡器温度调谐特性

对3.5μm KTiOAsO_(4)光参量振荡器(KTA-OPO)的温度调谐性能进行研究,仿真计算不同温度下KTA的相位匹配曲线,以及光束与z轴的夹角θ与调谐斜率的对应关系。仿真结果表明,随着θ值的增大,闲频光的峰值波长呈单调递增的趋势,调谐斜率呈单调递减的趋势,且I类相位匹配的调谐斜率普遍大于Ⅱ类。对于非临界相位匹配(NCPM)KTA-OPO,对其温度调谐性能进行理论和实验研究。实验结果表明,当温度从30℃升高到180℃时,在II类相位匹配的条件下,闲频光的峰值波长从3463nm移动到3474nm,调谐斜率为0.073nm/℃,理论上的调谐斜率为0.077nm/℃,实验与理论计算结果相符,说明非临界相位匹配KTA-OPO在不同温度下的中红外闲频光输出波长受到温度的影响小,环境适应性强。