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应用于RDTS系统的MOPA全光纤脉冲激光器 被引量:4
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作者 吴涛 庞涛 +4 位作者 汤玉泉 杨爽 史博 李俊 张志荣 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期59-67,共9页
为了满足分布式光纤拉曼温度传感(RDTS)器对前级光源的需求,采用主振荡功率放大(MOPA)技术,研制了一台中心波长为1550 nm的全光纤脉冲激光器。激光器的光纤放大器分为两级结构,采用前向抽运方式。光纤脉冲激光器的输出峰值功率在0~10 W... 为了满足分布式光纤拉曼温度传感(RDTS)器对前级光源的需求,采用主振荡功率放大(MOPA)技术,研制了一台中心波长为1550 nm的全光纤脉冲激光器。激光器的光纤放大器分为两级结构,采用前向抽运方式。光纤脉冲激光器的输出峰值功率在0~10 W范围内可调,线宽为0.32 nm,信噪比大于25 dB,且输出光脉冲的脉宽、频率均可调节。使用自制的光纤激光器进行2 km基于拉曼散射的光纤分布式测温实验,解调的温度信号具有不大于±1℃的测量精度,并且测温周期最短可达1.31 s,满足实际运用需求。 展开更多
关键词 激光器 全光纤脉冲激光器 主振荡功率放大 光纤放大器 光纤拉曼温度传感器
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2-μm MOPA结构全光纤激光器输出特性研究 被引量:2
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作者 吴玲 娄岩 +4 位作者 侯欣宜 李保群 李永亮 王天枢 赵义武 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期399-406,共8页
为改善高功率掺铥光纤激光器(TDFL)的输出性能,提高系统的光-光转化效率,研制了一种全光纤主振荡功率放大结构(MOPA)的高功率TDFL,可在连续(CW)和准连续(QCW)两种模式下工作。首先,搭建了激光振荡器,对种子源激光器的输出特性进行研究... 为改善高功率掺铥光纤激光器(TDFL)的输出性能,提高系统的光-光转化效率,研制了一种全光纤主振荡功率放大结构(MOPA)的高功率TDFL,可在连续(CW)和准连续(QCW)两种模式下工作。首先,搭建了激光振荡器,对种子源激光器的输出特性进行研究。接着,搭建掺铥光纤放大器,并将其与激光振荡器连接,研究MOPA结构光纤激光器的输出特性。最后,在QCW调制模式下,分析MOPA结构光纤激光器的脉冲特性。结果表明:激光振荡器实现了中心波长为1 940 nm连续稳定的激光输出,最高平均输出功率为18.56 W,斜率效率为54.84%,且光谱无拉曼成分。利用该低功率连续激光作为种子源经过自制的掺铥光纤放大器后,平均输出功率可达66.9 W,斜率效率为48.48%。当系统在QCW模式下工作时,可以实现对频率和占空比的调节,且当频率为75 Hz,占空比为10%时,经计算其峰值功率为80.3 W。该研究方案对研制2μm波段更高功率的MOPA激光器具有参考意义。 展开更多
关键词 掺铥光纤激光器 主振荡功率放大 光纤放大器 准连续
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基于MOPA结构的1550 nm单频脉冲光纤激光器 被引量:2
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作者 温强 王超梅 +4 位作者 李尧 余洋 张昆 张浩彬 朱辰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期948-952,共5页
人眼安全的1550 nm全光纤单频脉冲激光器具有广泛且诱人的应用前景。本文所研制的激光器采用全光纤主振荡功率放大(MOPA)结构和腔外声光调制的方法,一级预放大级采用1.5 m单模保偏掺铒光纤,输出功率21.45 mW;二级预放大级采用1.5 m双包... 人眼安全的1550 nm全光纤单频脉冲激光器具有广泛且诱人的应用前景。本文所研制的激光器采用全光纤主振荡功率放大(MOPA)结构和腔外声光调制的方法,一级预放大级采用1.5 m单模保偏掺铒光纤,输出功率21.45 mW;二级预放大级采用1.5 m双包层保偏铒镱共掺光纤,输出功率253.6 mW;功率放大级采用1 m双包层保偏大芯径铒镱共掺光纤,泵浦功率15.9 W时,最终实现了输出功率2.6 W、脉宽260 ns、重复频率10 kHz的单频脉冲激光输出。通过对各级增益光纤和无源光纤的长度优化,成功抑制了放大自发辐射(ASE)和受激布里渊散射(SBS),消除了放大过程中噪声的影响,得到了峰值功率1 KW的稳定单频脉冲特性。 展开更多
关键词 光纤激光器 单频 主振荡功率放大 受激布里渊散射 脉冲
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单频光纤放大器中泵浦作用的相位噪声
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作者 段良友 刘贞 +3 位作者 沈琪皓 何幸锴 周鼎富 张永科 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期116-125,共10页
研究了铒镱共掺单频光纤放大器中100 Hz~1 kHz频段内的相位噪声,并通过实验证明该尖峰噪声为泵浦电源产生的相位噪声。从铒镱共掺光纤放大器的功率传输方程出发、结合泵浦激光的热传递函数,数值分析了泵浦功率、泵浦波长、增益光纤长度... 研究了铒镱共掺单频光纤放大器中100 Hz~1 kHz频段内的相位噪声,并通过实验证明该尖峰噪声为泵浦电源产生的相位噪声。从铒镱共掺光纤放大器的功率传输方程出发、结合泵浦激光的热传递函数,数值分析了泵浦功率、泵浦波长、增益光纤长度对100 Hz~1 kHz频段内相位噪声的影响。通过二级光放大结构对输出激光的相位噪声进行测量,并将实验结果与数值仿真结果进行对比,证明了理论模型的可靠性。该研究优化了主谐振功率放大结构铒镱共掺单频光纤放大器的相位噪声特性、并为提高相干合成时的合束效率提供指导。以上所得结果普遍适用于主谐振功率放大结构的光纤放大器。 展开更多
关键词 相位噪声 主谐振功率放大 功率传输方程 泵浦强度噪声 铒镱共掺光纤
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1μm全光纤MOPA结构激光器输出特性研究
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作者 侯欣宜 吴玲 +3 位作者 李保群 李子雄 杜垒 王天枢 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第4期920-926,共7页
主振荡功率放大(main oscillation power amplification,MOPA)结构由于其光束质量良好和参数可调的优点,已成为高功率光纤激光器的主流设计之一。为了改善高功率掺镱光纤激光器(ytterbium-doped fiber laser,YDFL)的输出性能,提高系统的... 主振荡功率放大(main oscillation power amplification,MOPA)结构由于其光束质量良好和参数可调的优点,已成为高功率光纤激光器的主流设计之一。为了改善高功率掺镱光纤激光器(ytterbium-doped fiber laser,YDFL)的输出性能,提高系统的光-光转换效率,文中报道了一台基于915 nm泵浦激光器和双包层掺镱光纤(ytterbium-doped fiber,YDF)的MOPA结构全光纤高功率激光器。该高功率光纤激光器由电调制激光二极管(laser diode,LD)泵浦的种子激光器和掺镱光纤放大器(ytterbium-doped fiber amplifier,YDFA)组成。连续光(continuous wave,CW)工作模式下,激光种子源经过YDFA后,实现了中心波长为1069.96 nm的激光输出,最大平均输出功率可达945.9 W,MOPA激光器整机的斜率效率高达74.12%,具有良好的稳健性。该研究方案对研制高功率MOPA光纤激光器具有参考意义。 展开更多
关键词 光纤激光器 掺镱光纤 主振荡功率放大 连续光
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