Er^(3+)/Yb^(3+)共掺双包层光纤的高功率L-band光纤激光器的实验研究

采用端面泵浦的方式,用尾纤输出波长为976 nm的高亮度多模半导体激光器,包层泵浦的铒镱共掺双包层大模面积光纤,非球面镜组耦合系统,进行了共掺双包层光纤的高功率L-band光纤激光器的研究,泵浦耦合效率达到了62%以上,并在F-P激光振荡腔中实现了高效的连续激光输出。在光纤长度为30 m、入纤功率为13.41 W时,首次报道输出连续功率达到了4.3 W。激光器的斜率效率为44%,激光输出中心波长1 603 nm。

双包层光纤内包层形状对吸收效率的影响分析

在理想情况下,用二维几何光学对双包层光纤中的泵浦光传输路线进行分析,从而得出不同内包层形状下的吸收效率。圆形内包层有最低的吸收效率,破坏同心圆的圆对称性后吸收效率显著提高,如偏心圆结构有比同心圆大的吸收效率,矩形和D形内包层可以达到理论上100%的吸收效率。

国产LD泵浦的掺镱双包层光纤激光器

本文介绍了一种国产 LD泵浦的高功率掺 YB3+双包层光纤激光器 ,泵浦功率 2 .1 5 W时 ,得到了1 .5 4 W的功率输出 ,斜率效率达到 86.1 % .并对光纤激光器的光谱特性。

双包层光纤激光器泵浦源的光束整形及耦合系统

为了提高双包层光纤激光器泵浦光的耦合效率,对泵浦光采用直角棱镜组进行了光束整形、空间滤波、非球面镜聚焦。实验测得滤波小孔尺寸为2mm×0.8mm时,聚焦光斑为325μm×200μm,系统的耦合效率为38％。该系统适当改进后可用于实施百瓦级光纤激光器的泵浦实验。

掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的实验研究

采用自行研制的掺 Yb3+双包层石英光纤和包层泵浦技术 ,对不同光纤长度的双包层光纤激光器的输出特性进行了实验研究 .对实验中的最佳吸收长度问题做了分析 。

高功率单模Er^(3+)∶Yb^(3+)共掺双包层光纤激光器

给出了单模输出的铒镱共掺双包层光纤激光器(EYDCFL)的数值分析及最新实验结果.基于速率方程及功率传输方程,对单模EYDCFL进行数值分析,从理论上对其性能进行优化.然后,在相同条件下进行了EYDCFL的实验研究.描述了输出激光功率随入纤泵浦功率和光纤长度的变化以及输出激光波长随光纤长度的变化.在光纤长度为6.3m时,获得了波长为1566nm、最大功率为2.2W的单模激光输出,整体光-光转换效率22%,这是目前国内用该类光纤获得的最高单模输出功率.

双包层光纤激光器泵浦光耦合及激光反馈研究

总结分析了高功率双包层光纤激光器的泵浦耦合及激光反馈方式 ,指出了相关方式中应采取的一些措施。结果表明 ,采用树枝状结构多模耦合器进行侧向泵浦及采用光纤光栅进行激光反馈是最佳方式。同时特别指出菲涅耳波带片耦合方式的潜在优势 。

高功率多模铒镱共掺双包层光纤激光器的研究

为了获得尽可能高的输出功率以满足应用需求,分别以实验和数值分析的方法对铒镱共掺双包层光纤激光器的性能进行了进一步研究。实验上,采用加拿大国家光学研究所生产的EY805型铒镱共掺双包层多模光纤作为增益介质,描述了输出功率随入纤抽运功率以及光纤长度的变化,在光纤长度为1.8m的情况下,获得了3.5W的最大输出功率,光-光转换效率达31.8%。基于速率和传输方程,对该铒镱共掺双包层光纤激光器进行了数值模拟,在相同光纤长度下,计算的最大输出功率约4.4W,光-光转换效率40%,比实验结果要高。讨论了进一步对该光纤激光器性能进行优化的措施。该结果对于促进铒镱共掺双包层光纤激光器的实用化及其性能改进具有重要意义。

基于粗锥结构级联LPFG的双包层光纤多参量传感器

提出了一种基于模间干涉的测量温度、折射率和轴向应变的光纤传感器.在单模光纤与双包层光纤熔接点处形成粗锥,再与两个周期不同的长周期光纤光栅级联,由于模场失配,激发高阶模,形成三个谐振峰,且对不同参量有不同的灵敏度响应,通过解调三个谐振峰的波长漂移,利用系数灵敏度矩阵,可以测量温度、折射率和轴向应变.实验结果表明,温度在25℃~75℃范围内,灵敏度分别为60.07 pm/℃,6.47 pm/℃和103.83 pm/℃;折射率在1.3355~1.3595范围内,灵敏度分别为−56.64 nm/RIU,34.02 nm/RIU和−214.84 nm/RIU;轴向应变在200με~1400με范围内,灵敏度分别为−2.14 pm/με,−3.61 pm/με和−2.59 pm/με,且分辨率分别为1.29℃、0.00042 RIU和21.42με.该传感器具有灵敏度高、线性度良好等优点,可广泛应用于多参量测量领域。

使用FBG及更短光纤的高效Er^(3+)Yb^(3+)共掺双包层光纤放大器(英文)

提出在光纤放大器中 ,使用光纤布喇格光栅作为泵浦光反射镜 ,所需的双包层光纤可以缩短 ,同时至少保持了与没有光纤布喇格光栅作为反射镜时光纤放大器相同的性能 基于速率及传输方程 ,对使用和不使用光纤布喇格光栅的铒、镱共掺双包层光纤放大器的性能进行了数值模拟 结果表明 ,使用光纤布喇格光栅作为反射镜时光纤放大器可以获得与无光栅时相同的输出功率 ,但仅仅需要后者长度一半的光纤 ,无论是前向泵浦还是后向泵浦 对后向泵浦方式并使用光纤布喇格光栅作为反射镜 ,可获得最高的输出功率及光增益 。

高功率掺镱双包层光纤激光器

简要地概述高功率双包层掺镱光纤激光器的基本原理和关键技术,介绍其在工业、通信、医疗等领域的应用,并对国内外的近期进展作了综述。

双包层掺铒光纤激光器的数值模拟与实验

对双包层掺铒光纤激光器进行理论上的数值模拟和实验研究。根据数值模拟计算,选择2.5m双包层掺铒光纤,利用包层抽运技术,采用大功率半导体激光器作为抽运源,在入纤抽运功率为4.5W时,获得功率670mW的1.56μm激光输出。

双二色镜腔的国产掺Yb^(3+)双包层光纤激光器

国产双包层光纤对泵浦光不能实现有效吸收,从而导致剩余泵光过多的现象,本文采用了双二色镜的腔结构,研究了国产D型内包层掺Yb3+双包层光纤激光器的输出特性,得到了无剩余泵光的激光脉冲输出,中心波长为1．076μm,平均功率为604 nw．

双包层单模光纤结构参数对传输特性的影响

推导了双包层单模光纤的特征方程,对特征方程直接求导解得了基模群时延和群速色散,讨论了结构参数对传播常数、群时延以及群速色散的影响.研究结果表明:纤芯半径(a)和纤芯半径与内包层外半径之比(Q)对光纤的传输特性参数传播常数、群速度以及群速色散均有不同程度的影响,影响的大小及规律与a和Q的值有关.

微结构掺镱双包层光纤的研究

近年来掺镱光纤激光器的研究有了较大发展,出现了用于高功率光纤激光器的双包层掺镱光纤(DCYDF)。双包层掺镱光纤的纤芯作为单模波导用于传输信号光,内包层设计为多模波导用于传输泵浦光。由于微结构光纤具有可控的周期性折射率并且其模场面积可通过结构参数的调整而加以控制,因此这类光纤在光纤激光器和放大器中有着广泛的应用前景。文章作者根据高功率光纤激光器的性能要求,设计和制备了内包层为D形和六边形的微结构掺镱双包层光纤。

光纤隔离器中双包层影响的分析

针对大模场双包层光纤在光纤输出隔离器中的应用,根据模式传输理论分析了单模激光在多模光纤中的传输特性。多模光纤与单模光纤无偏心的连接,经单模光纤传输的光在多模光纤中激发出一系列相互叠加的LPon模。利用有限差分光束传播法(FD-BPM)分析波长为1 064nm时双包层光纤的模式传输,利用耦合模扩散理论分析了包层中模场和纤芯中模场的相互影响。结果表明:因为包层模的存在,光纤输出隔离器的性能受到影响,插入损耗增加36%。

基于Zemax分析双包层光纤吸收效率的新方法

计算双包层形状对光纤吸收效率的影响,常用的方法有二维射线法、三维射线法、光纤光学波动耦合理论等。介绍了一种基于Zemax软件计算其吸收效率的三维方法,通过编写ZPL宏计算了圆形、偏心形、矩形、D形、八角形等常规内包层形状对光纤吸收效率的影响,并将分析结果与二维射线法所得结果进行比较,数据表明:本文的计算结果和二维射线法的计算结果类似,各种内包层形状光纤的吸收效率趋势是一样的。它的优点在于本文给出的是吸收效率和光纤长度的关系,更形象直观,而二维射线法给出的是吸收效率和反射次数的关系;在Zemax中可以设置光线的临界角,而二维射线法是假设光线从内包层里任意一点随机发射的,它没有考虑到光线在内包层中发生全反射的条件,本文的计算结果更准确一些;在Zemax里可以构建各种内包层形状,它的非序列光线追迹速度很快,以矩形内包层光纤为例,在同样的条件下利用Ze-max用时373s,利用二维射线法用时1 732s,所以基于Zemax分析双包层光纤吸收效率的方法计算速度更快。最后用这种方法研究了上海光机所楼祺洪研究员提出的一种新型双包层光纤的吸收效率。

缺陷型内包层双包层光纤吸收效率研究

缺陷型内包层双包层光纤由于其特殊的内包层横截面结构,对于光波的吸收效率要比理想圆型内包层双包层光纤提高许多。由于射线法在分析光波在光纤中的场分布、传播功率等情况时有其局限性,因此,文章改用波动理论对缺陷型内包层双包层光纤进行分析,试图找出不同类型的缺陷型内包层双包层光纤单位距离内吸收效率的差异。

双包层光纤中模式能量分布状态对泵浦光吸收效率的影响

从模式理论出发,采用二阶伽辽金有限元法,数值计算了圆型和D型内包层两种双包层光纤中前200个模式的纵向光功率分布状态;研究了其各模式能量分布状态对泵浦光吸收效率的影响,结果表明:圆型内包层中各模式的能量分布均具有圆对称特性,但其中只有LP0n模式对泵浦吸收起作用,其它高阶模式对稀土离子抽运都没有实际贡献;D型内包层中的直边边界条件能够有效打破圆对称分布状态,由圆对称变成了轴对称,其绝大多数模式都能起到对稀土离子的抽运作用,具有很高的泵浦吸收效率.

双包层光纤激光器的研究进展

在概述双包层光纤结构和包层泵浦激光器的结构原理、种类的基础上,综述了近年来高功率包层泵浦光纤激光器在连续和调Q方面以及在拉曼光纤激光器方面的最新进展,并展望了包层泵浦光纤激光器的应用前景。