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少模光纤放大器中的准静态模式不稳定实验研究北大核心CSCDCSTPCD
作者：罗雪雪陶汝茂刘志巍史尘张汉伟王小林周朴许晓军
发表期刊：物理学报 2018年14期
关键词：少模光纤模式不稳定光束质量准静态
摘要：模式不稳定发现于2010年,是影响高功率光纤激光器功率提升的重要限制因素.当前模式不稳定主要有两类,一类是动态模式不稳定,一类是准静态模式不稳定.本文研究了纤芯/内包层直径为25μm/400μm掺镱双包层光纤后向抽运放大器中的模式不稳定效应.通过对功率、光束质量和时域数据的分析,发现在该放大器中出现了准静态模式不稳定的现象,随着抽运功率的增加,放大器输出光束质量逐步退化,而时域上没有发现明显的动态模式不稳定特性.实验上对不同种子功率下…查看全部>>
高功率全光纤结构主振荡功率放大器中模式不稳定现象的实验研究北大核心CSCDCSTPCD
作者：陶汝茂周朴王小林司磊刘泽金
发表期刊：物理学报 2014年8期
关键词：模式不稳定光纤放大器量子亏损热效应
摘要：模式不稳定指高功率光纤激光随着输出功率提升发生的模式突变，会导致光束质量下降，限制了衍射极限光束质量光纤激光输出功率的提升。本文研究了全光纤结构主振荡功率放大器中的模式不稳定现象。结果表明，全光纤结构主振荡功率放大器中的模式不稳定现象会导致放大器斜率效率下降；理论计算表明，对于20/400阶跃折射率大模场双包层掺镱光纤，注入种子功率在百瓦左右时，模式不稳定发生的阈值功率在1 kW左右；热效应是模式不稳定现象发生的根源。
高功率连续波掺镱光纤激光器研究进展北大核心CSCDCSTPCD
作者：党文佳李哲李玉婷卢娜张蕾田晓杨慧慧
发表期刊：中国光学 2020年4期
关键词：高功率光纤激光器主振荡功率放大器受激拉曼散射模式不稳定
摘要：高功率连续波掺镱光纤激光器因具有电光效率高、光束质量好、热管理方便等优点,在工业加工、军事国防、科学研究等领域得到广泛应用,但是高功率条件下的非线性效应和热效应限制了其输出功率的进一步提升.基于此,本文重点分析了受激拉曼散射非线性效应和热致模式不稳定现象的形成机理和抑制方法,为高功率光纤激光系统的设计与集成提供了参考,并详细介绍了2015年以来为克服两种因素的影响所取得的最新研究成果,最后展望了高功率连续波掺镱光纤激光器的发展趋势.
高功率窄线宽光纤激光技术北大核心CSCDCSTPCD
作者：来文昌马阎星周朴马鹏飞肖虎刘伟李灿姜曼许将明粟荣涛冷进勇
发表期刊：强激光与粒子束 2020年12期
关键词：激光器光纤放大器窄线宽高功率模式不稳定非线性效应
摘要：以波长拓展为主线介绍了单频光纤振荡器的研究进展,以功率提升为主线介绍了单频连续光纤放大器的发展现状,以产生窄线宽种子源的方法为依据总结了1μm波段高功率窄线宽连续光纤激光器的国内外研究成果.分析当前高功率单频光纤激光器和高功率窄线宽光纤激光器的发展趋势和面临的主要挑战,梳理并讨论高功率窄线宽光纤激光的关键技术,并基于当前高功率窄线宽光纤激光器的发展现状介绍其在各领域的应用价值.
高平均功率光纤激光技术基础:模式北大核心CSCDCSTPCD
作者：周朴
发表期刊：强激光与粒子束 2018年6期
关键词：光纤激光单模多模模式分解模式不稳定模式控制
摘要：从具有不同模式特性的光纤激光研究现状出发,指出模式是光纤激光特性的核心参数之一.通过算例给出模式与光束质量之间的关系,引出模式分解技术是准确知晓模式组分和光束质量的关键,介绍常见的模式分解技术.针对模式不稳定效应这一限制光纤激光功率提升的新现象,归纳总结了不同因素对模式不稳定效应产生阈值的影响,梳理了提高阈值的物理原理和实现方法.从高阶模抑制、特定高阶模式和结构光场输出等三个方面介绍了光纤激光模式控制的最新进展.
高功率连续光纤激光系统热效应及其抑制措施北大核心
作者：林傲祥彭昆俞娟倪力戴晓军向恒
发表期刊：强激光与粒子束 2022年1期
关键词：光纤激光器热效应模式不稳定长距离分布式侧面泵浦泵浦增益一体化
摘要：热效应是影响高功率光纤激光系统安全运行的重要因素之一。探索光纤激光系统热效应产生的源头,积极开展热效应控制技术研究,采取合理措施抑制热集中现象,大幅提高光纤激光系统的模式不稳定阈值以避免模式劣化现象,对于进一步提升光纤激光系统安全稳定输出功率具有非常重要的现实意义。以广泛使用的端面集中泵浦技术为例,概述了高功率连续光纤激光系统的主要热效应来源,提出了针对不同热效应需要采取的解决方案与合理化建议。最后着重介绍了长距离分布式侧面泵浦技术和…查看全部>>
数值孔径对掺镱光纤振荡器模式不稳定阈值影响的实验研究北大核心CSCDCSTPCD
作者：陈益沙廖雷李进延
发表期刊：物理学报 2019年11期
关键词：模式不稳定光纤激光器掺镱光纤
摘要：模式不稳定效应已经成为高功率光纤激光器中限制输出功率和光束质量进一步提升的最大障碍.用不同数值孔径的20/400阶跃折射率分布掺镱光纤搭建了光纤振荡器,并测量了它们的光光效率和模式不稳定阈值.实验结果表明,在同等注入抽运功率和抽运波长为976 nm的前提下,具有较低数值孔径的光纤尽管光光效率低于高数值孔径光纤的,但却表现出更高的模式不稳定阈值.这一结果表明数值孔径对光纤振荡器中的模式不稳定阈值有着显著的影响.因此,对于光纤振荡器…查看全部>>
基于M型掺镱光纤的近单模2 kW光纤放大器北大核心CSTPCD
作者：林贤峰张志伦邢颍滨陈瑰廖雷彭景刚李海清戴能利李进延
发表期刊：物理学报 2022年3期
关键词：M型光纤模式不稳定光纤放大器
摘要：模式不稳定效应和非线性效应已经成为高功率光纤激光器中限制输出功率和光束质量进一步提升的主要障碍.采用改进的化学气相沉积工艺结合溶液掺杂技术制备25/400μm的M型掺镱双包层光纤,纤芯和中间凹陷区域的数值孔径分别为0.054和0.025.基于该光纤搭建976 nm双向泵浦全光纤结构放大器.在泵浦光功率为3283 W时,获得2285 W中心波长为1080 nm的激光输出,3 dB线宽为3.01 nm,测量的光束质量因子为1.42,且未出…查看全部>>
LD泵浦光纤激光放大器实现13kW高光束质量输出北大核心CSTPCD
作者：王鹏王泽锋周朴许晓军陈金宝奚小明张汉伟杨保来史尘肖虎陈子伦潘志勇王小林
发表期刊：强激光与粒子束 2022年12期
关键词：光纤放大器高功率高光束质量模式不稳定受激拉曼散射
摘要：光纤耦合半导体激光器(LD)泵浦的光纤激光放大器具有体积小、功质比高、稳定性好等优点,在工业加工和军事国防等诸多领域都有着广泛且重要的应用.然而,受限于器件制作工艺水平及光纤中的受激拉曼效应和模式不稳定效应,LD泵浦的光纤激光放大器难以同时实现高功率及高亮度激光输出.为实现更高功率、更高亮度的光纤激光输出,需要结合现有的器件工艺水平并同时实现对放大器中的受激拉曼散射效应和模式不稳定效应的有效抑制.报道了基于单位自研大模场增益光纤成功实…查看全部>>
长波段半导体激光泵浦光纤激光器实现2kW功率输出北大核心CSTPCD
作者：王鹏习锋杰王泽锋许晓军周朴陈金宝孟祥明吴函烁叶云杨保来奚小明史尘张汉伟王小林
发表期刊：强激光与粒子束 2024年3期
关键词：光纤激光器量子亏损振荡放大一体化模式不稳定
摘要：半导体激光(LD)泵浦的高功率光纤激光器具有效率高、体积小、重量轻、稳定性好等优点,在工业加工等诸多领域都有着广泛的应用.为了提高泵浦光吸收率,传统光纤激光器常用 915 nm和 976 nm波段的LD作为激光的泵浦源.在该类LD泵浦的光纤激光器中,由于量子亏损和泵浦吸收系数相对较高,光纤激光器的热致模式不稳定(TMI)阈值相对较低.为了提高量子效率和潜在的TMI阈值,提出采用大于 1010 nm波段的LD直接泵浦光纤激光器,产生高量…查看全部>>

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