第
卷
第
期
中
国
激
光
年
月
CHINESE
JOURNAL
OF
LASERS
Januar
y
自研
100
μ
m
/
400
μ
m
光纤实现
1000W
纳秒
脉冲激光输出
王 世 杰
,
蔡 一 鸣
,
张 志 伦
,
林 贤 峰
,
邢 颍 滨
,
廖 雷
,
李 进 延
华中科技大学武汉光电国家研究中心
湖北 武汉
武汉长进激光技术有限公司
湖北 武汉
摘要
搭建了基于声光调
Q
种 子 源的 主 振 荡 高功 率 放 大
系 统
采 用 自主 设 计 和 制 备 的 大 模 场 双 包 层
有源光纤
通过两级放大
在重复频率为
脉冲宽度为
的条件下实现了平均功率为
的脉冲输出
斜率效率为
光谱显示无剩余泵 浦光 和寄 生 振荡
同 时没 有受 激 拉曼 散射 效 应
此 时
的脉冲宽度展宽到
单脉冲能量为
这是采用国产光纤实现脉冲激光器平均功率突破
的首
次报道
关键词
光纤光学
脉冲光纤激光器
主振荡功率放大
高功率脉冲放大
中图分类号
文献标识码
doi
.
CJL.
高功率脉冲光纤激光 器 在科研
工业和军 事 等
领域中有 重 大 的 研 究 价 值 和 广 阔 的 应 用 前 景
但是在实现高功率尤其是 千 瓦量级放 大 的时候
系
统经常会面临各种挑战
由剧烈吸 收 导致的有 源 光
纤注入端温度过高
由高功率 条 件下饱和 增 益引起
的寄生振荡
更为重 要的是由 高 峰值功率 导 致的光
纤石英击穿
进而 器 件受损
通过合理 设 计大模场
光纤剖面结构和折射率分 布
可以有效 改 善光纤中
的激光模式分布
从而大幅 度 提升光纤 的 损伤阈值
并抑制非线性效 应
在国内诸 多 单位的努 力 下
国
产光 纤 在 连 续 光 激 光 器 中 已 经 获 得 了 巨 大 的 突
破
基于国产有源光纤实现连续万瓦激光输出的
研究已有报道
然 而
国 产 有 源 光 纤 实 现 高 功
率脉冲输出的研究却鲜有 报 道
根据之前 报 道的脉
冲激光实现
输出的结 果
基于国产光 纤的
高功率脉冲光纤激光器仍具有巨大潜力
在国外千
瓦脉冲方面
鲜 有 科 研 报 道
不 过 从 领 跑 者
目
前可查 的 产 品 来 看
基 于 纤 芯 尺 寸 为
的 有
源光纤的可以工作在
的脉冲光纤激光器
已经相当成熟
但其 内部结构 和 细节却处 于 不透明
状态
因此
关于高 功率光纤 激 光器所用 的 有源光
纤乃至高功率系统的研究对于国内实现技术突破是
十分有必要的
对于千 瓦 脉 冲 的 实 现
还 是 采 用 主 振 荡 放 大
结 构 对 高 性 能 种 子 源 进 行 多 级 放 大
其
中影响激光器放大性能的主要因素是放大自发辐射
其导致脉冲能量无法持续 提高
而且在
大模场光纤放大器中
发射截面会 随着有源光
纤尺寸的增大而增大
进而在高 增 益腔中引 起 寄生
振荡
这不仅阻止激光对泵浦光能量的提取
甚至会
对激光系统 造 成 损 伤
基 于 之 前 的
输 出 报
道
我们对放大级以及主放大级泵浦源进行了改进
提升了寄生振荡出现的功率阈值并且改善了光纤温
度
从而实现了无寄 生振荡无 受 激拉曼散 射 的千瓦
激光输出
基于
结构的全光纤 激 光系统如 图
所
示
种子源包含一个声光调制器
用于实现调
Q
脉
冲输出
调制频率为
实验中将种子源
固定在
重复频率 下
滤模后的 激 光输出功
率为
激光经过隔离器后进入一级放大
一
级放大 采 用 四 个
的
半 导 体 激 光 器
作 为 泵 浦 源
合 束 器 输 入 端 和 输 出 端 分 别 为
和
双包层无源光 纤
本级放大采用的 增益光纤 为 自研的
双包层掺镱有 源 光 纤
滤 模 后 获 得
的 激 光
输 出
在 主 放 大 级
采 用 输 入 和 输 出 信 号 端 分 别 为
收稿日期
:
修回日期
:
录用日期
:
基金项目
:
国家自然科学基金青年基金
E-mail
资源评论
付出余切
- 粉丝: 200
- 资源: 912
