准连续2μm掺铥光纤激光器时频特性控制

1

作者 梅雪晗 陈翔 +6 位作者 徐港 杨元忠 张仲 雷诚 李胜 王行环 王度 《红外与毫米波学报》 北大核心 2025年第2期161-167,共7页

波长2μm附近的激光位于大气传输窗口和水的强吸收峰,在医疗、激光雷达、材料加工以及中红外泵浦源等方面具有重要应用。掺铥光纤激光器(thulium-doped fiber laser,TDFL)是一种可在2μm波长获得高功率输出的重要光源。本文针对准连续(q... 波长2μm附近的激光位于大气传输窗口和水的强吸收峰,在医疗、激光雷达、材料加工以及中红外泵浦源等方面具有重要应用。掺铥光纤激光器(thulium-doped fiber laser,TDFL)是一种可在2μm波长获得高功率输出的重要光源。本文针对准连续(quasi-continuous wave,QCW)TDFL中的弛豫振荡和模间四波混频问题,通过增加偏置电流、优化增益光纤长度以及改变光纤盘绕直径等方案,优化了激光器的时域及频域输出特性,并探究了不同增益光纤结构对光纤传输模式的影响。研制的QCW-TDFL在脉宽为100μs、重复频率为1 kHz、占空比为10%的情况下,在中心波长为1939.2 nm时,实现了峰值功率为894 W、平均功率为89.4 W的输出,并获得了稳定可控的脉冲输出波形和光谱特性。 展开更多

关键词 准连续光纤激光器 2μm激光光源 掺铥光纤 弛豫振荡 模间四波混频

在线阅读 下载PDF 职称材料

LD泵浦的准连续输出双包层掺镱光纤激光器 被引量：11

2

作者 刘亮 崔俊伟 +4 位作者 李文景 王蓟 张云琦 刘桂岐 彭以新 《中国光学》 EI CAS 2012年第6期663-670,共8页

介绍了光纤激光器的理论模型和结构组成,搭建了976 nm激光二极管(LD)泵浦的准连续输出双包层掺镱光纤激光器系统。制作了激光脉冲电源方波发生电路,该电源在脉冲工作模式下重频≤1 000 Hz,脉宽从10μs～50 ms可调,占空比≤50%。分析了... 介绍了光纤激光器的理论模型和结构组成,搭建了976 nm激光二极管(LD)泵浦的准连续输出双包层掺镱光纤激光器系统。制作了激光脉冲电源方波发生电路,该电源在脉冲工作模式下重频≤1 000 Hz,脉宽从10μs～50 ms可调,占空比≤50%。分析了稀土掺杂双包层光纤的各项性能和能级系统,并实验研究了准连续掺镱双包层光纤激光器的输出特性。在最大泵浦功率为8.12 W,重频为50 Hz和脉宽为10 ms下,测得其最大脉冲输出功率为2.67 W。 展开更多

关键词 掺镱光纤激光器 LD泵浦 准连续波 双包层光纤

在线阅读 下载PDF 职称材料

808nm连续波2000W半导体激光器垂直叠阵 被引量：6

3

作者 张恩涛 张彦鑫 +7 位作者 熊玲玲 王警卫 康利军 杨凯 吴迪 袁振邦 代华斌 刘兴胜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1075-1080,共6页

为了全面提高大功率半导体激光器的性能和功率,采用双面散热技术,优化了大功率半导体激光器垂直叠阵和单bar器件的热管理和热设计,使得808 nm单bar半导体激光器在连续波工作模式下的功率达到100 W;808 nm 20 bar垂直叠阵功率达到2 000 ... 为了全面提高大功率半导体激光器的性能和功率,采用双面散热技术,优化了大功率半导体激光器垂直叠阵和单bar器件的热管理和热设计,使得808 nm单bar半导体激光器在连续波工作模式下的功率达到100 W;808 nm 20 bar垂直叠阵功率达到2 000 W。对微通道液体制冷大功率半导体激光器叠阵和单bar半导体激光器器件的LIV特性、光谱特性、近场光斑、近场非线性效应、远场发散角、快慢轴准直后激光束的指向性做了测试和分析,并在连续波模式下对单bar 808 nm微通道液体制冷半导体激光器做了寿命测试及可靠性评估分析,结果显示器件的工作性能良好。该大功率半导体激光器垂直叠阵未来的应用前景广阔。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 垂直叠阵 微通道液体冷却 连续波

在线阅读 下载PDF 职称材料

连续波光参量振荡器定向红外干扰 被引量：6

4

作者 刘磊 李霄 +3 位作者 许晓军 林涛 杨旭 姜宗福 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2027-2030,共4页

介绍了基于光纤激光器泵浦的光学参量振荡器发展现状及其在定向红外干扰技术中的应用前景,对定向红外干扰技术的一些基本原理进行了讨论。利用自研的一台基于光纤激光器泵浦的连续波光学参量振荡器,通过周期调谐的方式分别实现3.414,3.... 介绍了基于光纤激光器泵浦的光学参量振荡器发展现状及其在定向红外干扰技术中的应用前景,对定向红外干扰技术的一些基本原理进行了讨论。利用自研的一台基于光纤激光器泵浦的连续波光学参量振荡器,通过周期调谐的方式分别实现3.414,3.630和3.820μm的瓦级中红外激光输出。采用这3个波长的激光对中红外热像仪进行了干扰原理性实验。对比实验结果可以得出:对于3.820μm波长的中红外激光,当其辐照的HgCdTe探测器前功率密度大于10W/cm2量级时,在传输750m距离后,热像仪实现饱和效果并且非饱和区域图像灰度级发生较大变化,达到了掩盖有用信号的目的。 展开更多

关键词 连续波 光参量振荡器 定向红外干扰 中红外 光纤激光器

在线阅读 下载PDF 职称材料

连续波可调谐CO_2激光在AgGaSe_2中倍频研究 被引量：3

5

作者 吴海信 张维 +4 位作者 陶德节 程干超 杨琳 魏合理 毛明生 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期440-443,共4页

在一台小型连续波(CW)CO2激光器上用光栅调谐获得了从9.23-10.65μm范围内20条谱线输出,用一片8 mm×8 mm×15 mm红外非线性光学晶体AgGaSe2实现了上述谱线的二倍频输出。实验测得10P(20)谱线的倍频光输出为2.1μW,相位匹配接... 在一台小型连续波(CW)CO2激光器上用光栅调谐获得了从9.23-10.65μm范围内20条谱线输出,用一片8 mm×8 mm×15 mm红外非线性光学晶体AgGaSe2实现了上述谱线的二倍频输出。实验测得10P(20)谱线的倍频光输出为2.1μW,相位匹配接收外角△θ外·L=2.1°·cm。 展开更多

关键词 非线性光学 连续波(cw)CO2激光 AgGaSe2晶体 倍频

在线阅读 下载PDF 职称材料

连续波泵浦的高功率全光纤化超连续谱光源 被引量：2

6

作者 郭春雨 林怀钦 +5 位作者 阮双琛 伍一鸣 欧阳德钦 杨锦辉 韦会峰 胡学娟 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2013年第4期423-427,共5页

以6个输出功率为25 W的976 nm半导体激光器作为泵浦源,通过光纤合束器搭建双包层掺镱(Yb)光纤放大器,对中心波长为1 071.5 nm的10 W连续波掺Yb光纤激光器种子源进行主振荡功率放大,实现高功率输出.通过包层光剥离器及与系统双包层尾纤... 以6个输出功率为25 W的976 nm半导体激光器作为泵浦源,通过光纤合束器搭建双包层掺镱(Yb)光纤放大器,对中心波长为1 071.5 nm的10 W连续波掺Yb光纤激光器种子源进行主振荡功率放大,实现高功率输出.通过包层光剥离器及与系统双包层尾纤匹配的模场适配器,将放大系统的大模场双包层光纤与小芯径单模光纤进行模场匹配耦合,进而实现高功率连续波激光的单模输出.通过梯度折射率光纤熔接技术,将模场适配器的输出光纤与一段长度为200 m的高非线性光子晶体光纤进行高效率耦合,实现高功率连续波光纤激光器对高非线性光子晶体光纤的全光纤化泵浦,最终研制最大输出功率为36.5 W的全光纤化超连续谱光源,光谱范围覆盖990～1 700 nm,20 dB光谱范围达620 nm. 展开更多

关键词 光电子与激光技术 超连续谱 连续波光纤激光器 主振荡功率放大 光子晶体光纤

在线阅读 下载PDF 职称材料

514.5nm泵浦KTP晶体的连续光学参量振荡器的研究 被引量：1

7

作者 邴丕彬 丁春峰 +3 位作者 闫昕 樊心民 姚建铨 郑义 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期6-7,共2页

对Ar+激光器产生的514.5nm的连续光泵浦KTP晶体的光学参量振荡器(CW-KTP-OPO)做了理论上的分析,分别讨论了KTP晶体在Ⅱ类相位匹配时x-z平面和x-y平面内的匹配情况,数值模拟了其角度调谐曲线,并且计算了两种匹配方式下的有效非线性系数... 对Ar+激光器产生的514.5nm的连续光泵浦KTP晶体的光学参量振荡器(CW-KTP-OPO)做了理论上的分析,分别讨论了KTP晶体在Ⅱ类相位匹配时x-z平面和x-y平面内的匹配情况,数值模拟了其角度调谐曲线,并且计算了两种匹配方式下的有效非线性系数及其阈值功率,证实了其实验的可行性,并最终确定了晶体的切割角为θ=-90°、φ=50.6°,可以有效输出1.029μm左右的的参量光。 展开更多

关键词 连续波光学参量振荡器(cw-OPO) KTP晶体 Ar+激光器 Ⅱ类相位匹配

在线阅读 下载PDF 职称材料

大功率光纤激光器研究进展 被引量：4

8

作者 高林柱 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2011年第9期22-24,共3页

对当前大功率光纤激光器的研究进展作对比分析,以期得出一些研究方向及方法的借鉴。以连续波与脉冲光纤激光器作为区分标准,对于国内外的大功率光纤激光器报道中所提到的大模场面积光纤激光器、离子掺杂方式、调Q光纤激光器、锁模光纤... 对当前大功率光纤激光器的研究进展作对比分析,以期得出一些研究方向及方法的借鉴。以连续波与脉冲光纤激光器作为区分标准,对于国内外的大功率光纤激光器报道中所提到的大模场面积光纤激光器、离子掺杂方式、调Q光纤激光器、锁模光纤激光器,以及锥形光纤的泵浦方式等做了相关介绍。 展开更多

关键词 大功率 光纤激光器 进展 脉冲 连续波

在线阅读 下载PDF 职称材料

Ar^＋激光器泵浦的连续光学参量振荡器的理论设计

9

作者 邴丕彬 丁春峰 +3 位作者 姚建铨 郑义 李忠洋 王冠军 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期132-134,共3页

对Ar+激光器产生的514.5nm的连续光泵浦KTP晶体的光学参量振荡器(CW-KTP-OPO)做了理论分析,讨论了KTP晶体采用II类临界相位匹配(CPM)时的角度调谐曲线、有效非线性系数以及走离角,并针对所设计的条件计算了KTP晶体的泵浦阈值。合理设计... 对Ar+激光器产生的514.5nm的连续光泵浦KTP晶体的光学参量振荡器(CW-KTP-OPO)做了理论分析,讨论了KTP晶体采用II类临界相位匹配(CPM)时的角度调谐曲线、有效非线性系数以及走离角,并针对所设计的条件计算了KTP晶体的泵浦阈值。合理设计腔内各个器件的参数,最终确定晶体切割角度为θ=67°,φ=0,°此时可以产生中心波长为1.55μm的信号光。 展开更多

关键词 连续波光学参量振荡器(cw-OPO) KTP晶体 AR^+激光器 临界相位匹配

在线阅读 下载PDF 职称材料

2-μm MOPA结构全光纤激光器输出特性研究 被引量：3

10

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

2μm高功率掺铥连续光纤激光器研究进展 被引量：3

11

作者 李鑫 杨超 李永亮 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第11期1-5,共5页

掺铥光纤激光器体积小、结构紧凑、光束质量优秀、散热性能好,近十年间广泛应用于医疗、探测、工业等多个领域。主要介绍近十年高功率掺铥光纤激光振荡器和放大器的主要研究进展。在改善热效应管理方面,介绍了关于同带抽运、分段泵浦、... 掺铥光纤激光器体积小、结构紧凑、光束质量优秀、散热性能好,近十年间广泛应用于医疗、探测、工业等多个领域。主要介绍近十年高功率掺铥光纤激光振荡器和放大器的主要研究进展。在改善热效应管理方面,介绍了关于同带抽运、分段泵浦、调整掺杂浓度等几种方案。通过使用多级放大和高功率激光合束,以及更有效的热管理是目前实现更高输出功率的主要方向。 展开更多

关键词 掺铥石英光纤 掺铥光纤激光器 连续波 高功率

在线阅读 下载PDF 职称材料

1μm全光纤MOPA结构激光器输出特性研究 被引量：1

12

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

掺Tm光纤MOPA准相位匹配单程倍频的单频激光器 被引量：1

13

作者 张鹏泉 杜铁钧 史屹君 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期104-108,共5页

为获得0.9μm近红外波段连续波单频激光输出,用50 mm长的PPLN晶体对掺Tm光纤激光MOPA的连续波1925.08 nm单频激光输出进行单程倍频,通过聚焦参数和准相位匹配温度优化,在43.4 W基频光功率实现了最高9.07 W的962.5 nm二次谐波输出,转换... 为获得0.9μm近红外波段连续波单频激光输出,用50 mm长的PPLN晶体对掺Tm光纤激光MOPA的连续波1925.08 nm单频激光输出进行单程倍频,通过聚焦参数和准相位匹配温度优化,在43.4 W基频光功率实现了最高9.07 W的962.5 nm二次谐波输出,转换效率达到20.9%。二次谐波为单纵模运转,水平和竖直方向光束质量因子分别为1.36和1.52。实验中研究了聚焦因子和相位匹配温度对倍频转换效率的影响,并讨论了聚焦条件和准相位匹配温度带宽之间的相互关系。实验结果表明:Tm光纤激光准相位匹配单程倍频是获得0.9μm波段连续波单频激光输出的有效方法。 展开更多

关键词 单频激光器 连续波激光器 准相位匹配 单程倍频 掺铥光纤激光器 周期极化铌酸锂

在线阅读 下载PDF 职称材料

不含热池的11μm附近热带连续波CO_2激光器实验研究

14

作者 杨元杰 李育德 +2 位作者 刘静伦 张力军 许德富 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期218-220,共3页

报道了一种非流动传统型连续波凹面光栅选支CO2激光器,为了得到11μm附近的一些热带谱线输出,在不加CO2热吸收池的情况下,通过采用较大曲率半径的凹面闪耀光栅(闪耀波长10.6μm、曲率半径10m、刻线150mm-1)和适当地增加腔长(4.5m)来提... 报道了一种非流动传统型连续波凹面光栅选支CO2激光器,为了得到11μm附近的一些热带谱线输出,在不加CO2热吸收池的情况下,通过采用较大曲率半径的凹面闪耀光栅(闪耀波长10.6μm、曲率半径10m、刻线150mm-1)和适当地增加腔长(4.5m)来提高谐振腔的选支能力。除了得到常规带0001-[1000,0200]Ⅰ,ⅡR(56)至P(56)100多条谱线之外,还得到11μm附近其它谱线16条,其中包括0111-0310谱带7条、0011-1110谱带1条、同位素C13O1260001-1000谱线5条、C13O1280001-1000谱线3条。所有谱线的输出功率均在1.6W以上。 展开更多

关键词 激光器 CO2 激光器 连续波 CO2 热吸收池 同位素 热带

在线阅读 下载PDF 职称材料

多点抽运光纤激光器速率方程组的近似解析解

15

作者 刘冀鹏 徐庆超 +2 位作者 陈建国 周鼎富 杨泽后 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期526-529,共4页

为了方便地对多点抽运光纤激光器的特性进行分析,采用保留上能级粒子再发射项主体部分的方法以提高精确度,解析求解了多点抽运掺镱光纤激光器的稳态二能级速率方程组,得到了光纤激光器的输出功率的近似解析解。并将输出功率的解析解与... 为了方便地对多点抽运光纤激光器的特性进行分析,采用保留上能级粒子再发射项主体部分的方法以提高精确度,解析求解了多点抽运掺镱光纤激光器的稳态二能级速率方程组,得到了光纤激光器的输出功率的近似解析解。并将输出功率的解析解与数值解进行了对比。结果表明,解析解与数值解差别小于5%。讨论了抽运光的利用效率与抽运点位置的关系,得到抽运源应该尽量靠近光纤端面的结论。同时,对比了单点抽运和多点抽运方案中抽运功率在光纤中的分布,可以看到,多点抽运时,抽运功率的分布较为均匀,能够缓解因包层对抽运光吸收引起的光纤局部过高的温升所造成的一系列问题,是实现大功率激光输出的良好选择。 展开更多

关键词 激光器 解析解 多点抽运 稳态速率方程组 双包层光纤 数值解

在线阅读 下载PDF 职称材料

3~5μm稀土离子掺杂中红外光纤激光器的研究进展(特邀) 被引量：4

16

作者 王森宇 陈俊生 +3 位作者 赵鑫生 雷浩 罗鸿禹 李剑峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期12-24,共13页

3~5μm中红外波段是一个极特殊的电磁波谱区间,它不仅覆盖着众多分子与原子的本征吸收峰,同时还是大气透明窗口之一。此波段的激光器在气体探测、生物医疗、国防等众多领域都具有很大的应用前景。文中围绕常用于3~5μm光纤激光产生的三... 3~5μm中红外波段是一个极特殊的电磁波谱区间,它不仅覆盖着众多分子与原子的本征吸收峰,同时还是大气透明窗口之一。此波段的激光器在气体探测、生物医疗、国防等众多领域都具有很大的应用前景。文中围绕常用于3~5μm光纤激光产生的三种稀土离子(即Er^(3+)、Ho^(3+)和Dy^(3+)),对基于这些离子掺杂的连续和脉冲中红外光纤激光器的发展现状进行了梳理,最后对3~5μm掺稀土离子光纤激光器的发展进行了展望。 展开更多

关键词 中红外激光 氟化物光纤 稀土离子 连续激光器 脉冲激光器

在线阅读 下载PDF 职称材料