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高功率单频线偏振光纤放大器特性研究
高功率单频线偏振光纤放大器特性研究
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高功率单频线偏振光纤放大器特性研究
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高功率单频保偏光纤放大器输出特性研究
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研制了输出功率达17.3 W的单频保偏掺镱光纤放大器,并对其输出激光特性进行了实验研究。该光纤放大系统以Nd:罽VO4单频固态激光器为种子源,以保偏光纤为增益介质,通过二级光纤放大,获得了波长为1064 nm的单频线偏振激光输出,输出激光功率达17.3 W。功率放大级光纤放大器的斜率效率为62.8%,光光转换效率为57.6%,偏振消光比为24.3 dB。
高功率单频主振荡光纤功率放大器研究进展
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高功率单频主振荡光纤功率放大器在相干合束、引力波传感器、自由空间光通信、测距、激光雷达、非线性频率转换等有广泛应用。综述了高功率单频主振荡光纤功率放大器的国内外研究进展,分析了高功率单频光纤放大器关键技术,如种子激光源、受激布里渊散射与放大自发辐射噪声的抑制技术,指出了千瓦量级的主振荡光纤功率放大器未来的研究方向。
高功率单频保偏掺Fiber光纤放大器的谱线宽和相对强度噪声的实验研究
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高功率掺镱光纤放大器中频率上转换发光现象的研究
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建立了半导体抽运的高功率掺镱双包层光纤放大器实验系统,对放大器中的频率上转换发光现象进行了理论和实验研究,分析认为实验中由光纤侧面和两端观测到的绿色荧光是处于激发态的Yb3+相互作用,同时湮没而产生的合作荧光。分别对光纤放大器信号端和抽运端输出的荧光谱进行了测量,将实验谱线与理论计算得到的合作发光谱进行了对比分析。研究了信号光和放大自发辐射对上转换发光的影响,根据速率方程推导出荧光强度与抽运功率之
4路高功率窄线宽、线偏振光纤放大器相干偏振合成实现5 kW级高亮度激光输出
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受限于非线性效应、热效应、模式不稳定等多种因素, 单路光纤激光的亮度的提升存在较大的技术挑战。相干偏振合成技术有望克服单路光纤激光亮度提升瓶颈, 实现更高亮度的激光输出。理论上, 随着合成路数的增加, 相干偏振合成技术可实现亮度的成倍提升。然而, 该合成技术对光源特性(模式、偏振、谱线)、合成元件特性(动态抖动、热像差)、相位控制系统锁相残差等因素均提出了严格要求, 研制难度大。
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高功率脉冲抽运Er-Yb共掺光纤放大器的理论研究
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基于速率方程理论对低重复频率高功率脉冲抽运Er-Yb共掺光纤放大器(EYDFA)进行了理论研究。通过采用有限差分法对理论模型的求解，系统分析了在放大自发辐射(ASE)受限情况下，抽运脉冲峰值功率、抽运脉宽、信号时延对放大器性能的影响。结果表明，在将ASE控制在合理范围的情况下，抽运脉冲存在一个最佳的抽运脉冲宽度，信号脉冲相对抽运脉冲的时延对输出峰值功率和脉冲能量有非常重要的影响。而且对给定的增益介
高功率光纤放大器中模式不稳定阈值功率的理论研究
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单频保偏掺Yb光纤放大器中的受激布里渊散射实验研究
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实验研究了单频单模保偏掺Yb光纤放大器中的受激布里渊散射(SBS)效应。采用前向抽运的两级级联掺Yb光纤放大器，研究了保偏光纤放大器中的受激布里渊散射的光谱变化特性。理论计算的单模光纤的布里渊频移和SBS阈值与实验测试的结果进行了比较。在光纤放大器前后两端观察到多级次的斯托克斯(Stokes)谱线和多级的反斯托克斯(anti-Stokes)谱线，这是由级联受激布里渊散射和四波混频过程产生的。
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针对高功率光纤飞秒激光放大器，介绍了啁啾脉冲放大(CPA)技术的基本原理，讨论了该结构中关键的展宽器和压缩器的发展现状与瓶颈；介绍了典型的大模场面积光纤的结构和工作原理，简介了基于大模场面积光纤的CPA系统的发展现状；介绍了非线性放大技术，讨论了实现更窄脉冲宽度、更高脉冲质量的光纤飞秒激光放大方案；最后分析了全光纤结构、相干合束、单晶光纤增益介质以及皮秒种子源等新型技术，并总结了高功率光纤飞秒激光
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从含有受激布里渊散射(SBS)的速率方程组出发，研究单频光纤放大器中，光纤内的温度分布对SBS的影响。计算表明，增大光纤内的温度梯度，可使得SBS的增益谱变宽，增益系数降低，进而抑制SBS；冷却信号光输出端附近的光纤，以增大光纤内的温度梯度，能有效抑制SBS；采用冷却光纤的方法来抑制SBS时，冷却光纤的位置和长度均存在最佳值，最佳值与抽运功率、温度梯度以及放大器中光纤总长度有关；采取最佳的冷却措施
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受激布里渊散射(SBS)效应是影响单频窄线宽光纤激光放大器功率提高的重要因素。以白噪声作为射频信号源, 采用相位调制技术, 设计并搭建了一套三级主振荡功率放大全光纤激光系统。分析和研究了信号光频谱宽度与光纤放大器系统SBS阈值之间的关系, 通过改变白噪声信号的幅值, 实现精确控制信号光谱宽, 获得了中心波长为1030.93 nm、线宽为0.9 GHz、平均功率为90 W的窄线宽准连续激光输出, 相
高功率掺铥光纤放大器中受激布里渊散射效应研究
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高功率全光纤放大器的高阶模激发阈值特性研究
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在基于大模场面积的高功率光纤放大器中，随着放大激光功率的提升而出现的高阶模激发现象，将会导致放大激光的光束质量严重下降。以光纤模式的弯曲损耗特性为基础，研究了光纤弯曲半径对高功率全光纤放大器高阶模激发阈值特性的影响。搭建了掺镱全光纤窄线宽高功率主振荡放大系统，设计了不同弯曲半径的水冷光纤盘，进行了相应对比实验。通过优化光纤盘半径，成功抑制了高功率光纤放大器中的高阶模激发，得到了千瓦量级的近单模激光
高功率紫外纳秒激光脉冲的光纤取样传输特性研究
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在神光Ⅱ系列装置中，为降低成本和减少示波器、快响应光电管等设备的使用，采用紫外光纤对高功率紫外纳秒激光脉冲进行取样并束测量。对高功率紫外纳秒激光脉冲在光纤中的传输特性和保真传输条件进行了理论分析和模拟研究，并据此选取了不同芯径的阶跃型紫外多模光纤进行实验研究。结果表明，对于芯径为25 μm的光纤，传输纳秒量级的紫外激光脉冲时畸变小，能进行较长距离传输，可以作为紫外激光脉冲的取样传输介质。利用芯径为
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