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大模场光子晶体光纤研究进展 被引量:17
1
作者 易昌申 张培晴 +4 位作者 戴世勋 王训四 许银生 徐铁峰 聂秋华 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2012年第10期1-11,共11页
大模场光子晶体光纤具有无截止单模运转和大模场面积特性,可以克服由激光功率密度过高引起的非线性效应对高功率系统尤其是超快脉冲系统的限制。近年来它在高功率光纤激光器、高功率光纤放大器、高功率能量传输以及高灵敏度传感器等领... 大模场光子晶体光纤具有无截止单模运转和大模场面积特性,可以克服由激光功率密度过高引起的非线性效应对高功率系统尤其是超快脉冲系统的限制。近年来它在高功率光纤激光器、高功率光纤放大器、高功率能量传输以及高灵敏度传感器等领域引起广泛关注。回顾了大模场光子晶体光纤的研究历程,从大模场光子晶体光纤的特征参数、结构设计方法和应用热点等方面总结了大模场光子晶体光纤的研究现状,最后对其发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤 大模场面积 高功率光纤激光器 高功率光纤放大器
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高功率连续波掺镱光纤激光器研究进展 被引量:14
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作者 党文佳 李哲 +4 位作者 李玉婷 卢娜 张蕾 田晓 杨慧慧 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期676-694,共19页
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... 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。 展开更多
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
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高功率光纤放大器中模式不稳定阈值功率的理论研究 被引量:10
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作者 陶汝茂 王小林 +2 位作者 肖虎 周朴 刘泽金 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期134-139,共6页
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。基于模式耦合模型,对量子噪声、强度噪声等引起的高功率光纤激光模式不稳定出现的阈值功率进行了详细分析和计算。研究结果表明,采用级联抽运方案和... 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。基于模式耦合模型,对量子噪声、强度噪声等引起的高功率光纤激光模式不稳定出现的阈值功率进行了详细分析和计算。研究结果表明,采用级联抽运方案和部分掺杂方式可以使模式不稳定性出现的阈值功率提高2~5倍。增加初始注入信号光功率、抑制注入信号激光的强度噪声和高阶模成分也可以提高阈值功率。研究结果为高功率光纤激光系统的设计提供一定参考。 展开更多
关键词 激光光学 模式不稳定 高功率光纤放大器 级联抽运 部分掺杂
原文传递
高功率光纤放大器中光纤端面处理分析 被引量:5
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作者 陈爽 冯莹 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期685-691,共7页
光纤端面进行斜面抛光一直是高功率光纤放大器中抑制ASE和自激振荡的关键技术。根据放大器结构建立了光纤端面信号光注入、信号激光输出以及泵浦光耦合的物理模型,数值模拟了不同光纤斜端面角度下信号光、泵浦光的耦合效率,纤芯端面的... 光纤端面进行斜面抛光一直是高功率光纤放大器中抑制ASE和自激振荡的关键技术。根据放大器结构建立了光纤端面信号光注入、信号激光输出以及泵浦光耦合的物理模型,数值模拟了不同光纤斜端面角度下信号光、泵浦光的耦合效率,纤芯端面的回波损耗。结果表明信号光注入端面斜面处理会导致耦合效率降低,输出端面斜角处理可有效减小端面反射率,而微小斜角对泵浦激光进入光纤内包层的耦合效率影响不大;根据不同的光纤参数选择合理的斜角处理可以有效提高放大器性能。 展开更多
关键词 激光技术 光纤斜端面 数值模拟 高功率光纤放大器 耦合效率 回波损耗
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光纤端面反射对高功率光纤放大器特性的影响 被引量:4
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作者 陈爽 王玲 冯莹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1997-2000,共4页
从光纤端面研抛工艺的技术特点出发,计算了端面倾角和反射率的关系,估算了斜面研抛后端面反射率的大小。在掺Yb3+双包层光纤放大器理论模型的基础上,数值模拟了常规研抛角度误差造成的端面反射率对放大器输出特性的影响。计算结果表明:... 从光纤端面研抛工艺的技术特点出发,计算了端面倾角和反射率的关系,估算了斜面研抛后端面反射率的大小。在掺Yb3+双包层光纤放大器理论模型的基础上,数值模拟了常规研抛角度误差造成的端面反射率对放大器输出特性的影响。计算结果表明:端面反射导致系统内出现严重放大的自发辐射和自激现象,减小光纤两个端面的反射率是最有效的抑制方法,同时,增大入射信号激光功率也可以抑制自激,提高输出信号光功率和信噪比。 展开更多
关键词 激光技术 光纤端面 数值模拟 高功率光纤放大器 反射率 信号光
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光纤长度优化的高功率铒镱共掺光纤放大器 被引量:2
6
作者 李楠 王蓟 +3 位作者 彭以新 王国政 张云琦 刘亮 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期757-760,共4页
为了研究不同增益光纤长度下1555nm高功率光纤放大器的输出功率,采用两级混合结构的方法,用掺铒光纤放大器和双包层铒镱共掺光纤放大器分别作为1级预放大器和2级主放大器。掺铒光纤放大器对信号光进行预放大,并提高放大器的信噪比;双包... 为了研究不同增益光纤长度下1555nm高功率光纤放大器的输出功率,采用两级混合结构的方法,用掺铒光纤放大器和双包层铒镱共掺光纤放大器分别作为1级预放大器和2级主放大器。掺铒光纤放大器对信号光进行预放大,并提高放大器的信噪比;双包层铒镱共掺光纤放大器为主放大器,其双包层结构可以把更多的多模抽运光耦合进系统。对铒镱共掺光纤的最佳长度做了理论分析和实验验证,在信号光功率为10mW、掺铒光纤放大器的抽运功率为318.58mW、双包层铒镱共掺光纤放大器的抽运功率为11.71W、增益光纤长度为14m时,输出功率取得了2.11W的实验数据。在分析输出信号光谱时发现,L波段附近有放大自发辐射谱出现,这是选择的增益光纤过长导致的。结果表明,在光功率和信号光功率一定时,光纤放大器有一个最佳的光纤长度。这一结果对研究光纤放大器的高功率输出是有帮助的。 展开更多
关键词 光电子学 高功率光纤放大器 级联放大 掺珥光纤放大器 双包层铒镱共掺光纤放大器
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915nm泵浦混合掺铒/铒镱共掺双包层光纤放大器 被引量:1
7
作者 王国政 王蓟 +5 位作者 孟海螺 李楠 彭以新 张云琦 刘亮 端木庆铎 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期473-477,共5页
研究了一种混合掺铒/铒镱共掺光纤放大器,用掺铒光纤放大器作为输入信号的预放大器,用铒镱共掺双包层光纤放大器作为主放大器。掺铒光纤放大器采用20m长掺铒光纤作为增益介质,采用最大输出功率318mW的单模半导体激光器二极管作为泵浦源... 研究了一种混合掺铒/铒镱共掺光纤放大器,用掺铒光纤放大器作为输入信号的预放大器,用铒镱共掺双包层光纤放大器作为主放大器。掺铒光纤放大器采用20m长掺铒光纤作为增益介质,采用最大输出功率318mW的单模半导体激光器二极管作为泵浦源,预放大器获得的最大输出功率是113mW。铒镱共掺光纤放大器采用14m长铒镱共掺双包层光纤作为增益介质,采用2个915nm多模半导体激光二极管作为泵浦源,在输入信号功率为10mW、信号波长1555nm时,混合光纤放大器获得了最大输出功率为32.04dBm,即1.6W,与此相应的混合光纤放大器的光-光转换效率为18.5%。 展开更多
关键词 光电子学 高功率光纤放大器 混合结构 铒镱共掺双包层光纤
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镱铒共掺光纤放大器真空下温度对增益的影响 被引量:1
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作者 李伢琴 单欣 +1 位作者 郧建平 艾勇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1339-1343,共5页
理论分析了光纤放大器的增益与掺杂光纤发射截面和吸收截面的关系,真空环境下的光纤放大器的散热性能。实验表明,真空环境下,输入光信号为1550 nm的情况下,增益以0.0076 d B/℃变化,真空55℃工作5 min,散热措施能使镱铒共掺光纤温度从10... 理论分析了光纤放大器的增益与掺杂光纤发射截面和吸收截面的关系,真空环境下的光纤放大器的散热性能。实验表明,真空环境下,输入光信号为1550 nm的情况下,增益以0.0076 d B/℃变化,真空55℃工作5 min,散热措施能使镱铒共掺光纤温度从106℃下降至76℃,输出功率在波动小于10 m W。 展开更多
关键词 高功率光纤放大器 增益 热真空
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Evolution of modes in double-clad Raman fiber amplifier
9
作者 王文亮 黄良金 +2 位作者 冷进勇 郭少锋 姜宗福 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第2期307-311,共5页
Stimulated Raman scattering in a double cladding optical fiber is studied with a continuous wave laser used as a pump source. Under various launch conditions, pump modes are differently excited. Considering the mode c... Stimulated Raman scattering in a double cladding optical fiber is studied with a continuous wave laser used as a pump source. Under various launch conditions, pump modes are differently excited. Considering the mode coupling effect among the pump modes, the evolution of the power in the Stokes modes is studied. The results show that the scattered waves (the Stokes waves) in the fiber core with 9%tm diameter and 0.14 NA could propagate predominantly in the fundamental mode of the fiber by carefully adjusting the pump light launching conditions. 展开更多
关键词 fiber nonlinear optics high power Raman fiber amplifier fiber mode
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掺杂分布对多模光纤放大器输出特性的影响 被引量:2
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作者 陈爽 冯莹 王玲 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期81-85,共5页
针对高功率多模光纤放大器中稀土离子掺杂分布和形状对系统输出特性的影响,本文进行了数学模拟和理论分析。根据多模掺杂光纤速率方程考虑了种子光端面激励特性,并对纤芯模式耦合系数矩阵进行了修正,建立了多模光纤放大器理论模型。通... 针对高功率多模光纤放大器中稀土离子掺杂分布和形状对系统输出特性的影响,本文进行了数学模拟和理论分析。根据多模掺杂光纤速率方程考虑了种子光端面激励特性,并对纤芯模式耦合系数矩阵进行了修正,建立了多模光纤放大器理论模型。通过对功率传输方程组的求解,数值模拟了不同激励条件下6种均匀和抛物线形掺杂的双包层掺Yb3+光纤接入放大器的输出特性。计算结果证明:不同激励条件下,掺杂离子分布对输出特性的影响存在差异;通过设计光纤内掺杂离子分布规律和形状能有效抑制放大器中的高阶模式,提高输出光的光束质量。 展开更多
关键词 高功率多模光纤放大器 理论模型 掺杂离子分布 高阶模
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