高速粘性液体射流的不稳定模式 被引量：16

1

作者 史绍熙 郗大光 +2 位作者 秦建荣 刘宁 舒国才 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期1-7,共7页

本文利用线性不稳定性理论研究了高速粘性液体射流的破碎问题，并利用先进的高速分幅全息摄影技术首次比较系统地观察了几种不稳定模式的表现形态，实验观察结果与理论预测基本一致。研究结果表明：在适当的条件下，非轴对称模式也有可... 本文利用线性不稳定性理论研究了高速粘性液体射流的破碎问题，并利用先进的高速分幅全息摄影技术首次比较系统地观察了几种不稳定模式的表现形态，实验观察结果与理论预测基本一致。研究结果表明：在适当的条件下，非轴对称模式也有可能成为最不稳定模式。 展开更多

关键词 高速射流 不稳定性 不稳定模式 射流 粘性液体

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光纤激光模式不稳定研究十年回顾与展望 被引量：6

2

作者 王建军 刘玙 +7 位作者 李敏 冯曦 楚秋慧 张春 高聪 陶汝茂 林宏奂 景峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期43-54,共12页

2010年模式不稳定现象首次报道,开启了光纤激光与废热的斗争史。回顾了10年来模式不稳定现象的研究进展,概述了光纤激光模式不稳定物理表征、基本原理、理论研究、影响因素和抑制策略等,介绍了高功率光纤激光在模式不稳定抑制方面取得... 2010年模式不稳定现象首次报道,开启了光纤激光与废热的斗争史。回顾了10年来模式不稳定现象的研究进展,概述了光纤激光模式不稳定物理表征、基本原理、理论研究、影响因素和抑制策略等,介绍了高功率光纤激光在模式不稳定抑制方面取得的最新成果,展望了高功率光纤激光模式不稳定研究的未来发展,对光纤激光模式不稳定未来可能的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 模式不稳定 光纤激光 热效应 量子亏损 增益饱和

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不同泵浦波长光纤激光器模式不稳定效应对比 被引量：3

3

作者 万颖超 杨保来 +3 位作者 奚小明 张汉伟 叶云 王小林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期186-193,共8页

一般认为,光纤激光器模式不稳定效应主要来自于泵浦源量子亏损和增益光纤泵浦吸收所产生的热效应。理论分析了光纤中的热源,发现诱发模式不稳定的热效应主要来源于泵浦吸收、其次是量子亏损;利用课题组开发的仿真软件SeeFiberLaser对该... 一般认为,光纤激光器模式不稳定效应主要来自于泵浦源量子亏损和增益光纤泵浦吸收所产生的热效应。理论分析了光纤中的热源,发现诱发模式不稳定的热效应主要来源于泵浦吸收、其次是量子亏损;利用课题组开发的仿真软件SeeFiberLaser对该结论进行仿真。仿真结果表明:泵浦吸收系数越低,光纤中的最高温度和温度梯度越低,越有利于抑制热致折射率光栅的形成,提高模式不稳定阈值。搭建了纤芯/包层直径为30/400μm的前向泵浦掺镱光纤激光振荡器,对比研究了中心波长为976 nm、915 nm和940 nm的泵浦源泵浦时激光器的模式不稳定阈值特性。结果表明,分别采用中心波长为976 nm、915 nm和940 nm的半导体激光器作为泵浦源时,激光器模式不稳定阈值分别为279 W、502 W和697 W,光光转化效率分别为67.7%、61%和63%。由此可以发现,泵浦吸收系数对模式不稳定阈值的影响大于量子亏损对模式不稳定阈值的影响,通过改变泵浦波长降低泵浦吸收系数可以有效提升模式不稳定阈值。优化泵浦波长,兼顾量子效率和泵浦吸收系数,是光纤激光器实现高光束质量高模式不稳定阈值的重要技术路线之一。 展开更多

关键词 光纤激光器 模式不稳定 热效应 泵浦吸收系数

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高功率光纤激光器受激拉曼散射致模式不稳定研究 被引量：1

4

作者 梁慧生 闫明鉴 +5 位作者 郑云瀚 高俊峰 李永龙 李方欣 张晓宇 韩志刚 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1440-1445,共6页

通过稳态速率方程和热传导方程建立了高功率光纤放大器热光耦合的有限元模型,利用该模型对受激拉曼散射致模式不稳定效应进行了数值研究。对增益光纤为25/400μm的正向泵浦激光放大器,受激拉曼散射导致激光器信号光高阶模比例上升,当高... 通过稳态速率方程和热传导方程建立了高功率光纤放大器热光耦合的有限元模型,利用该模型对受激拉曼散射致模式不稳定效应进行了数值研究。对增益光纤为25/400μm的正向泵浦激光放大器,受激拉曼散射导致激光器信号光高阶模比例上升,当高阶模的比例达到5%左右时,模场发生畸变,信号光出现了百毫秒量级的模式耦合,这与实验中观察到光强波动现象一致。本文仿真模型为研究高功率光纤放大器中受激拉曼散射和模式不稳定的关系提供了分析手段。 展开更多

关键词 有限元 光纤激光 热致模式不稳定 受激拉曼散射

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局部特征值解的无条件稳定FDTD高效实施方案 被引量：2

5

作者 赵斯晗 魏兵 何欣波 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期188-193,共6页

显式无条件稳定时域有限差分方法在未知量或不稳定模式个数很多时,求解全域矩阵特征值以及场值迭代的计算成本很高。针对这一问题,给出了一种基于局部特征值求解的显式无条件稳定时域有限差分方法的快速实现方案。该方案无需求解全域矩... 显式无条件稳定时域有限差分方法在未知量或不稳定模式个数很多时,求解全域矩阵特征值以及场值迭代的计算成本很高。针对这一问题,给出了一种基于局部特征值求解的显式无条件稳定时域有限差分方法的快速实现方案。该方案无需求解全域矩阵的特征值问题即可准确、高效地获得系统中所有的不稳定模式。在实施过程中,首先将计算域分为两部分:细网格和与之紧密相邻的粗网格为区域Ⅰ,其余粗网格为区域Ⅱ。之后原始系统矩阵可自然地被分为4个局域矩阵块,这4个小矩阵分别包含区域Ⅰ和区域Ⅱ的网格信息,以及两区域之间的耦合关系。由于不稳定模式仅存在于细网格和紧邻的粗网格中,因此只需求解区域I对应局域矩阵的特征值问题即可获得全域矩阵的不稳定模式。最后分别计算区域Ⅰ、Ⅱ的场值,两区域场值通过两个耦合矩阵块相关联,且耦合矩阵块中无不稳定模式。该方案降低了待求解矩阵维度,降低了运算复杂度,提高了计算效率。数值结果表明了该方案的准确性和高效性。 展开更多

关键词 时域有限差分 显式 无条件稳定 不稳定模式 局部特征值 粗细网格

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高平均功率光纤激光技术基础:模式 被引量：6

6

作者 周朴 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2-15,共14页

从具有不同模式特性的光纤激光研究现状出发,指出模式是光纤激光特性的核心参数之一。通过算例给出模式与光束质量之间的关系,引出模式分解技术是准确知晓模式组分和光束质量的关键,介绍常见的模式分解技术。针对模式不稳定效应这一限... 从具有不同模式特性的光纤激光研究现状出发,指出模式是光纤激光特性的核心参数之一。通过算例给出模式与光束质量之间的关系,引出模式分解技术是准确知晓模式组分和光束质量的关键,介绍常见的模式分解技术。针对模式不稳定效应这一限制光纤激光功率提升的新现象,归纳总结了不同因素对模式不稳定效应产生阈值的影响,梳理了提高阈值的物理原理和实现方法。从高阶模抑制、特定高阶模式和结构光场输出等三个方面介绍了光纤激光模式控制的最新进展。 展开更多

关键词 光纤激光 单模 多模 模式分解 模式不稳定 模式控制

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长波段半导体激光泵浦光纤激光器实现2 kW功率输出 被引量：1

7

作者 王鹏 孟祥明 +11 位作者 吴函烁 叶云 杨保来 奚小明 史尘 张汉伟 王小林 习锋杰 王泽锋 许晓军 周朴 陈金宝 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期82-84,共3页

半导体激光(LD)泵浦的高功率光纤激光器具有效率高、体积小、重量轻、稳定性好等优点,在工业加工等诸多领域都有着广泛的应用。为了提高泵浦光吸收率,传统光纤激光器常用915 nm和976 nm波段的LD作为激光的泵浦源。在该类LD泵浦的光纤激... 半导体激光(LD)泵浦的高功率光纤激光器具有效率高、体积小、重量轻、稳定性好等优点,在工业加工等诸多领域都有着广泛的应用。为了提高泵浦光吸收率,传统光纤激光器常用915 nm和976 nm波段的LD作为激光的泵浦源。在该类LD泵浦的光纤激光器中,由于量子亏损和泵浦吸收系数相对较高,光纤激光器的热致模式不稳定(TMI)阈值相对较低。为了提高量子效率和潜在的TMI阈值,提出采用大于1010 nm波段的LD直接泵浦光纤激光器,产生高量子效率激光。搭建了振荡放大一体化的全光纤激光器,采用总泵浦功率为2.56 kW的1010 nm波段LD泵浦,首次获得输出功率2.05 kW、光束质量M^(2)约1.7的激光。后续将通过进一步增大泵浦功率、优化光纤特性以实现更高功率、更优光束质量的光纤激光输出。 展开更多

关键词 光纤激光器 量子亏损 振荡放大一体化 模式不稳定

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2 μm超窄线宽光纤激光实现1 kW近衍射极限输出 被引量：1

8

作者 刘航 王宏宇 +7 位作者 王佳伟 于洋 张骞文 冯昱骏 孙殷宏 徐善辉 鲁燕华 唐淳 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1-3,共3页

2 μm波段光纤激光广泛应用于生物医学、环境监测、非线性频率转换,以及激光雷达和激光通信领域,备受研究人员关注。然而,该波段的激光器功率提升面临着低量子效率、高热负载和部分非线性效应的限制。基于反转概率调谐序列的高阶相位调... 2 μm波段光纤激光广泛应用于生物医学、环境监测、非线性频率转换,以及激光雷达和激光通信领域,备受研究人员关注。然而,该波段的激光器功率提升面临着低量子效率、高热负载和部分非线性效应的限制。基于反转概率调谐序列的高阶相位调制技术以抑制SBS效应、多级链路自动反馈的信号激光时域稳定控制技术以提升SRS阈值,以及光纤基横模纯化技术以控制光束质量,采用两级主放大结构,在1 950 nm波长实现了1 kW窄线宽近衍射极限输出,光光转换效率达55.6%,线宽3.8 GHz,光束质量M~2约1.2,在最高功率时无横向模式不稳定效应。 展开更多

关键词 光纤激光 MOPA放大 掺铥光纤激光器 模式不稳定 量子亏损

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高功率线偏振窄线宽光纤激光器TMI抑制

9

作者 崔国栋 赵鸿 +2 位作者 张利明 张大勇 吕华昌 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期692-696,共5页

高功率线偏振窄线宽光纤激器在功率光谱合成、相干探测等方面具有广泛的应用前景。在高功率线偏振窄线宽光纤激光器中,模式不稳定(TMI)效应是限制其功率提升的主要因素之一。本文分析了TMI效应对高功率线偏振窄线宽光纤激光器输出功率... 高功率线偏振窄线宽光纤激器在功率光谱合成、相干探测等方面具有广泛的应用前景。在高功率线偏振窄线宽光纤激光器中,模式不稳定(TMI)效应是限制其功率提升的主要因素之一。本文分析了TMI效应对高功率线偏振窄线宽光纤激光器输出功率的影响,提出了TMI效应的抑制方法。文章采用长波泵浦技术,输出功率100 mW的单频激光器作为种子源,相位调制器将种子源线宽展宽至25 GHz,经三级放大,最终实现了线宽25 GHz、功率2.2 kW、中心波长1064 nm、消光比98%的线偏振窄线宽激光输出,光束质量M_(x)^(2)=1.2、M_(y)^(2)=1.21。分析了泵浦波长对TMI效应的影响:由于光线芯径较小(20μm),增益光纤对泵浦光吸收系数较高(1.8 dB/m@976 nm),纤芯温度较高,加上泵浦光量子亏损引入的热,导致纤芯折射率发生变化,较低功率下发生TMI效应,当泵浦波长向长波偏移时,泵浦光的量子亏损降低,同时泵浦吸收系数也降低,无论在光纤全长、还是单位长度上的热分布均减小,增大了TMI阈值,提升了线偏振窄线宽光纤激光器的输出功率。 展开更多

关键词 光纤激光器 线偏振 窄线宽 模式不稳定

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第1.5代“三高一优”YDF特种激光光纤

10

作者 俞娟 倪力 +3 位作者 彭昆 向恒 冷晓晓 林傲祥 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1-4,共4页

面向高端特种光纤激光器研制需求,突破限制光纤激光器系统功率输出和性能提升的技术瓶颈,中国工程物理研究院化工材料研究所高功率光纤激光技术所地联合创新中心团队采用模式裁剪制备工艺技术,率先推出了国内首创、特别适合976 nm-LD端... 面向高端特种光纤激光器研制需求,突破限制光纤激光器系统功率输出和性能提升的技术瓶颈,中国工程物理研究院化工材料研究所高功率光纤激光技术所地联合创新中心团队采用模式裁剪制备工艺技术,率先推出了国内首创、特别适合976 nm-LD端面泵浦方式(976技术路线)的第1.5代YDF特种激光光纤,有效提升了光纤激光系统的模式不稳定阈值(TMI),显著优化了激光输出的光束质量。相对于目前普遍使用的第1.0代铝磷硅三元体系光纤(Yb-APS),第1.5代YDF特种激光光纤的激光功率提升约20%,光束质量M2优化约20%,集中展现了高功率、高效率、高TMI阈值、M2优化的“三高一优”的技术特点,可供工业市场高端客户选择和强激光技术领域应用。 展开更多

关键词 光纤激光器 模式不稳定阈值 光束质量 单模 光纤设计与制备 激光光纤

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LD泵浦光纤激光放大器实现13 kW高光束质量输出 被引量：9

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作者 王鹏 奚小明 +10 位作者 张汉伟 杨保来 史尘 肖虎 陈子伦 潘志勇 王小林 王泽锋 周朴 许晓军 陈金宝 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1-2,共2页

光纤耦合半导体激光器(LD)泵浦的光纤激光放大器具有体积小、功质比高、稳定性好等优点,在工业加工和军事国防等诸多领域都有着广泛且重要的应用。然而,受限于器件制作工艺水平及光纤中的受激拉曼效应和模式不稳定效应,LD泵浦的光纤激... 光纤耦合半导体激光器(LD)泵浦的光纤激光放大器具有体积小、功质比高、稳定性好等优点,在工业加工和军事国防等诸多领域都有着广泛且重要的应用。然而,受限于器件制作工艺水平及光纤中的受激拉曼效应和模式不稳定效应,LD泵浦的光纤激光放大器难以同时实现高功率及高亮度激光输出。为实现更高功率、更高亮度的光纤激光输出,需要结合现有的器件工艺水平并同时实现对放大器中的受激拉曼散射效应和模式不稳定效应的有效抑制。报道了基于单位自研大模场增益光纤成功实现13 kW功率、高光束质量激光输出。激光器采用主振荡功率放大结构,放大级采用单后向981 nm泵浦自研大模场增益光纤,在总泵浦功率为15 kW时,输出功率达到12.94 kW,光束质量M2因子约为2.85。通过进一步优化器件性能及光纤模式控制,有望实现更高功率、更高亮度的光纤激光输出。 展开更多

关键词 光纤放大器 高功率 高光束质量 模式不稳定 受激拉曼散射

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冲压发动机助推段压强振荡现象数值分析 被引量：4

12

作者 李强 刘佩进 +1 位作者 李江 何国强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期673-676,共4页

为了揭示串连式冲压发动机飞行助推段进气道和补然室内压强振荡产生的机理,针对冲压发动机的助推段开展了进气道和补燃室内流动的大涡模拟,获得了进气道和补然室内压强振荡的频率和振幅,并和飞行实验数据进行了对比。结果表明,在助推段... 为了揭示串连式冲压发动机飞行助推段进气道和补然室内压强振荡产生的机理,针对冲压发动机的助推段开展了进气道和补燃室内流动的大涡模拟,获得了进气道和补然室内压强振荡的频率和振幅,并和飞行实验数据进行了对比。结果表明,在助推段串连式冲压发动机进气道和补燃室内发生的压强振荡现象属于典型的整体模式不稳定现象;助推飞行马赫数、飞行高度的变化对整体模式不稳定现象压强振荡的频率和振幅影响不大。 展开更多

关键词 冲压发动机 压强振荡 整体模式不稳定 大涡模拟

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LD泵浦高亮度光纤激光器:设计、仿真与实现(特邀) 被引量：2

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作者 王小林 王鹏 +12 位作者 吴函烁 叶云 曾令筏 杨保来 奚小明 张汉伟 史尘 习锋杰 王泽锋 韩凯 周朴 许晓军 陈金宝 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期103-131,共29页

LD泵浦掺镱光纤激光器具有低成本、高效率、高光束质量等优点,在工业、科研、国防等领域有着广泛的应用。在大部分实际应用中,由功率和光束质量决定的亮度是影响光纤激光器实际作用性能的核心指标。受到非线性效应(尤其是受激拉曼散射)... LD泵浦掺镱光纤激光器具有低成本、高效率、高光束质量等优点,在工业、科研、国防等领域有着广泛的应用。在大部分实际应用中,由功率和光束质量决定的亮度是影响光纤激光器实际作用性能的核心指标。受到非线性效应(尤其是受激拉曼散射)和模式不稳定效应的限制,当前高亮度掺镱光纤激光器输出功率提升遭遇了明显的技术瓶颈。为了抑制非线性效应和模式不稳定效应,在传统方法的基础上,提出了变纤芯直径光纤和优化泵浦波长等成体系的方法以提升光纤激光器的输出功率;为了有效提高对光纤激光器的设计研发能力,提出并开发了具有自主知识产权的光纤激光仿真软件SeeFiberLaser。首先,介绍了影响宽谱高功率掺镱光纤激光器亮度提升的主要限制因素,给出了各个限制因素的抑制方法;其次,利用自研光纤激光仿真软件SeeFiberLaser对提升光纤激光器功率的方法进行优化设计,并对工业常用的振荡器和高亮度光纤激光放大器进行仿真优化;然后,介绍课题组采用后向泵浦、变纤芯直径光纤和优化泵浦波长等方法提升激光功率,实现的6~10 kW高亮度功率光纤激光器;最后,对更高亮度光纤激光器的技术方案进行讨论和展望,提出了无源器件集成化、增益传能光纤一体化等思路,提出了基于变纤芯直径增益传能一体化光纤和集成化无源器件的新型高功率近单模光纤激光器技术方案。 展开更多

关键词 光纤激光器 非线性效应 模式不稳定 激光亮度 仿真软件

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高功率窄线宽光纤激光的研究进展与发展趋势 被引量：2

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作者 周朴 马鹏飞 +5 位作者 任帅 陈益沙 刘伟 姚天甫 潘志勇 陈金宝 《信息对抗技术》 2023年第4期16-36,共21页

高功率窄线宽光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑等优点,在相干合成、光谱合成以及非线性频率变换等领域具有广泛的应用前景,基于窄线宽光纤激光相干合成、光谱合成的激光系统性能指标已经超越单束激光的最高性能,基于窄线宽光纤激光... 高功率窄线宽光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑等优点,在相干合成、光谱合成以及非线性频率变换等领域具有广泛的应用前景,基于窄线宽光纤激光相干合成、光谱合成的激光系统性能指标已经超越单束激光的最高性能,基于窄线宽光纤激光非线性频率变换的激光也实现了同类波段激光的最高性能。分析窄线宽光纤激光功率提升同时保持光束质量过程中产生的物理机制和面临的技术挑战,详细介绍学校课题组在高功率窄线宽光纤激光方面取得的代表性成果,特别是高光束质量的7 kW级非线偏振窄线宽激光和5 kW级线偏振窄线宽激光,不仅是同类激光的最高功率值,也逼近了同等条件下非窄线宽光纤激光的功率极限。根据近年来理论研究和技术攻关结果,结合国内外研究现状,对高功率窄线宽光纤激光未来几个发展趋势进行预判。 展开更多

关键词 高功率 光纤激光 窄线宽 非线性效应 横向模式不稳定

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高功率窄线宽光纤激光器的研究进展 被引量：17

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作者 楚秋慧 郭超 +5 位作者 颜冬林 舒强 史仪 温静 林宏奂 王建军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期55-67,共13页

近年来,光纤激光器得到了快速发展,且逐步应用于多个领域,功率的进一步提升仍然是光纤激光器的研究热点,光束合成是实现功率提升的重要手段,光束合成要求子光束为窄线宽光纤激光器,因此窄线宽光纤激光器的研究对光束合成功率的提升有重... 近年来,光纤激光器得到了快速发展,且逐步应用于多个领域,功率的进一步提升仍然是光纤激光器的研究热点,光束合成是实现功率提升的重要手段,光束合成要求子光束为窄线宽光纤激光器,因此窄线宽光纤激光器的研究对光束合成功率的提升有重要意义。本文对窄线宽高功率光纤激光器的发展和研究现状进行了详细的介绍,并基于目前的研究现状分析了其发展的主要限制因素,并展望了未来的发展趋势。 展开更多

关键词 窄线宽 光纤激光器 受激布里渊散射 模式不稳定

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8 kW级光纤激光优质高效相干合成(简讯) 被引量：7

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作者 马鹏飞 马阎星 +11 位作者 粟荣涛 吴坚 李灿 常洪祥 常琦 漆云凤 周朴 周军 司磊 许晓军 陈金宝 赵伊君 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期238-238,共1页

得益于光电转换效率高、光束质量好、热管理方便、维护便捷等优势,高亮度光纤激光在科学前沿、工业加工、材料处理等领域具有强烈的应用需求。与单链路光纤激光相比,相干合成能够有效分散非线性效应、光纤端面损伤、热致模式不稳定等受... 得益于光电转换效率高、光束质量好、热管理方便、维护便捷等优势,高亮度光纤激光在科学前沿、工业加工、材料处理等领域具有强烈的应用需求。与单链路光纤激光相比,相干合成能够有效分散非线性效应、光纤端面损伤、热致模式不稳定等受限因素,是突破单链路光纤激光亮度提升瓶颈的有效技术途径之一,也是国内外的前沿研究热点和难点。 展开更多

关键词 光纤激光 相干合成 光纤端面 非线性效应 光束质量 光电转换效率 模式不稳定 科学前沿

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高功率窄线宽光纤激光技术 被引量：25

17

作者 来文昌 马鹏飞 +8 位作者 肖虎 刘伟 李灿 姜曼 许将明 粟荣涛 冷进勇 马阎星 周朴 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1-22,共22页

以波长拓展为主线介绍了单频光纤振荡器的研究进展,以功率提升为主线介绍了单频连续光纤放大器的发展现状,以产生窄线宽种子源的方法为依据总结了1μm波段高功率窄线宽连续光纤激光器的国内外研究成果。分析当前高功率单频光纤激光器和... 以波长拓展为主线介绍了单频光纤振荡器的研究进展,以功率提升为主线介绍了单频连续光纤放大器的发展现状,以产生窄线宽种子源的方法为依据总结了1μm波段高功率窄线宽连续光纤激光器的国内外研究成果。分析当前高功率单频光纤激光器和高功率窄线宽光纤激光器的发展趋势和面临的主要挑战,梳理并讨论高功率窄线宽光纤激光的关键技术,并基于当前高功率窄线宽光纤激光器的发展现状介绍其在各领域的应用价值。 展开更多

关键词 激光器 光纤放大器 窄线宽 高功率 模式不稳定 非线性效应

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国产纺锤形增益光纤主振荡功率放大器实现5kW输出 被引量：5

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作者 奚小明 杨欢 +9 位作者 曾令筏 黄良金 叶云 张汉伟 潘志勇 王小林 王泽锋 周朴 许晓军 陈金宝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-3,共3页

设计了纤芯直径小—大—小变化的"纺锤形"增益光纤,利用该光纤可均衡模式不稳定和受激拉曼散射抑制的矛盾,提升光纤激光器的输出功率。基于自研的纺锤形增益光纤搭建了主振荡功率放大器(MOPA),实现了5 kW的功率输出,放大器光... 设计了纤芯直径小—大—小变化的"纺锤形"增益光纤,利用该光纤可均衡模式不稳定和受激拉曼散射抑制的矛盾,提升光纤激光器的输出功率。基于自研的纺锤形增益光纤搭建了主振荡功率放大器(MOPA),实现了5 kW的功率输出,放大器光光效率为66.6%,拉曼散射抑制比大于45 dB,M^(2)因子约2.0。通过优化光纤的设计,可以提升激光器的光束质量和效率。 展开更多

关键词 光纤激光器 光纤放大器 锥形光纤 受激拉曼散射 模式不稳定效应

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国产保偏光纤实现5 kW级窄线宽激光输出 被引量：7

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作者 任帅 马鹏飞 +7 位作者 陈益沙 李魏 王广建 刘伟 黄良金 潘志勇 姚天甫 周朴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期435-436,共2页

高功率窄线宽线偏振光纤激光器作为一种重要的高亮度光源,在引力波探测、频率转换以及光束合成等领域应用广泛。近年来,通过开发受激布里渊散射(SBS)、受激拉曼散射(SRS)等非线性效应和热致模式不稳定(TMI)的抑制技术,国内外同行在窄线... 高功率窄线宽线偏振光纤激光器作为一种重要的高亮度光源,在引力波探测、频率转换以及光束合成等领域应用广泛。近年来,通过开发受激布里渊散射(SBS)、受激拉曼散射(SRS)等非线性效应和热致模式不稳定(TMI)的抑制技术,国内外同行在窄线宽线偏振近衍射极限光纤激光的研究方面取得了一系列重要进展。2018年,美国IPG公司基于全保偏光纤结构实现了2 kW窄线宽线偏振激光输出。2022年,中国工程物理研究院先后报道了4.45 kW和5 kW级近衍射极限窄线宽保偏光纤放大器。 展开更多

关键词 保偏光纤 光纤激光器 频率转换 非线性效应 光束合成 线偏振 窄线宽 模式不稳定

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基于二维光场计算的400束规模激光相干合成 被引量：3

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作者 常琦 侯天悦 +6 位作者 邓宇 常洪祥 龙金虎 马鹏飞 粟荣涛 马阎星 周朴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期447-448,共2页

高功率光纤激光具有结构紧凑、效率高、可柔性操作等特点,在工业加工、材料成型等领域已得到广泛应用。随着纤芯功率密度的不断提升,光纤中产生的非线性效应和热致模式不稳定效应成为单束光纤激光亮度提升的重要物理限制因素。以模块化... 高功率光纤激光具有结构紧凑、效率高、可柔性操作等特点,在工业加工、材料成型等领域已得到广泛应用。随着纤芯功率密度的不断提升,光纤中产生的非线性效应和热致模式不稳定效应成为单束光纤激光亮度提升的重要物理限制因素。以模块化的单路光纤激光为合成单元,通过阵列拼接和高效锁相控制,实现阵列激光的相干合成输出是突破单路光纤激光亮度提升受限的主要技术手段之一。 展开更多

关键词 光纤激光 非线性效应 相干合成 模式不稳定 纤芯 锁相控制 材料成型 物理限制

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