中红外ZBLAN光纤拉曼激光器的理论分析与设计 被引量：4

1

作者 李剑峰 欧中华 +3 位作者 代志勇 彭增寿 张利勋 刘永智 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1432-1437,共6页

根据ZBALN光纤拉曼激光器的结构,理论分析了中红外ZBLAN光纤级联拉曼激光器运行方式并建立了泵浦光和斯托克斯光的非线性耦合方程组。基于该方程组,对用高功率掺铥光纤激光器泵浦ZBLAN光纤产生拉曼频移时泵浦光和斯托克斯光在光纤中的... 根据ZBALN光纤拉曼激光器的结构,理论分析了中红外ZBLAN光纤级联拉曼激光器运行方式并建立了泵浦光和斯托克斯光的非线性耦合方程组。基于该方程组,对用高功率掺铥光纤激光器泵浦ZBLAN光纤产生拉曼频移时泵浦光和斯托克斯光在光纤中的演化过程进行了仿真。为了提高激光器性能,对光纤长度、输出耦合器反射率、泵浦功率等激光器参数及其对激光器性能的影响进行了数值分析。数值计算结果表明,用掺铥光纤激光器泵浦ZBLAN光纤可以以较高的光光转换效率产生更长波长的拉曼激光。不同的光纤长度和输出耦合器反射率相互影响,并共同影响激光器的性能。根据以上分析,最终获得了高性能的ZBLAN光纤拉曼激光器的优化参数。 展开更多

关键词 光纤拉曼激光器 中红外光纤激光器 ZBLAN光纤 拉曼效应 非线性耦合方程组

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中红外光纤拉曼激光器的研究进展 被引量：2

2

作者 刘聪 韦晨 +1 位作者 罗鸿禹 刘永 《激光杂志》 北大核心 2015年第10期7-12,共6页

随着中红外激光在国防、医疗、光通信及材料加工等领域显示出巨大的应用前景,中红外光纤拉曼激光器逐渐成为研究热点。与传统的石英光纤相比,氟化物光纤和硫化物光纤具有中红外波段透过窗口及更高的非线性系数,全面介绍以这两种不同材... 随着中红外激光在国防、医疗、光通信及材料加工等领域显示出巨大的应用前景,中红外光纤拉曼激光器逐渐成为研究热点。与传统的石英光纤相比,氟化物光纤和硫化物光纤具有中红外波段透过窗口及更高的非线性系数,全面介绍以这两种不同材料作为增益介质基底的中红外光纤拉曼激光器的国内外研究进展,重点阐述两种光纤作为增益介质下的拉曼输出波长、输出功率和光学效率的现状,并进行分析与对比,最后对中红外光纤拉曼激光器的发展与改进进行展望。 展开更多

关键词 激光器 光纤拉曼激光器 中红外 氟化物光纤 硫化物光纤

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光子晶体光纤拉曼激光器研究 被引量：2

3

作者 郭春雨 阮双琛 +3 位作者 闫培光 杜戈果 于永芹 郭媛 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2006年第3期263-267,共5页

利用100 m非线性光子晶体光纤,以光纤光栅对作为谐振腔,研制成功了低阈值光子晶体光纤拉曼激光器.该光子晶体光纤拉曼激光器的阈值为2 W,在抽运功率6.2 W时,得到最大功率为1.8 W,波长为1 115.9 nm的连续拉曼激光输出,拉曼半峰全宽为1.39... 利用100 m非线性光子晶体光纤,以光纤光栅对作为谐振腔,研制成功了低阈值光子晶体光纤拉曼激光器.该光子晶体光纤拉曼激光器的阈值为2 W,在抽运功率6.2 W时,得到最大功率为1.8 W,波长为1 115.9 nm的连续拉曼激光输出,拉曼半峰全宽为1.39 nm,对应光-光转化效率29%,斜率效率41%.且在低功率连续光泵浦下观察到5级拉曼荧光. 展开更多

关键词 光子晶体光纤 拉曼光纤激光器 光纤光栅 多级Stokes光 拉曼频移

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双端泵浦掺磷光纤拉曼激光器的数值模拟及优化 被引量：1

4

作者 黄嘉福 黄朝红 +3 位作者 蔡志平 许惠英 罗正钱 蔡添志 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期164-168,共5页

应用基于Newton-Raphson法的打靶法对双端泵浦掺磷光纤拉曼激光器进行数值模拟及优化,并与单端泵浦结果进行了分析比较.为了有效提高运算的速度及稳定性,我们采用拉曼光纤激光器动力学方程的近似解析解的结果作为数值算法的初始值.结果... 应用基于Newton-Raphson法的打靶法对双端泵浦掺磷光纤拉曼激光器进行数值模拟及优化,并与单端泵浦结果进行了分析比较.为了有效提高运算的速度及稳定性,我们采用拉曼光纤激光器动力学方程的近似解析解的结果作为数值算法的初始值.结果表明,采用改进的数值算法可以有效提高运算速度和稳定性;并且在总泵浦功率一样的情况下,双端泵浦的二级Stokes光功率输出结果与单端泵浦时的结果基本一致,因此可以用双端泵浦结构解决高功率拉曼光纤激光器中的热效应问题. 展开更多

关键词 双端泵浦 拉曼光纤激光器 掺磷光纤 数值模拟

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1.7~1.9μm波段氟化物光纤拉曼激光器的理论研究

5

作者 温正强 胡继刚 高伟清 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第9期1210-1215,1290,共7页

文章数值分析了基于氟化物光纤的级联拉曼脉冲光纤激光器;利用分步傅里叶法,分析了输出端耦合比、泵浦功率和光纤长度对激光器输出功率和转换效率的影响;并对激光输出进行波长调谐分析,从理论上为实现1.7~1.9μm波段的波长可调谐拉曼脉... 文章数值分析了基于氟化物光纤的级联拉曼脉冲光纤激光器;利用分步傅里叶法,分析了输出端耦合比、泵浦功率和光纤长度对激光器输出功率和转换效率的影响;并对激光输出进行波长调谐分析,从理论上为实现1.7~1.9μm波段的波长可调谐拉曼脉冲光纤激光器提供了依据。研究结果表明:利用1.55μm波段的泵浦源,通过一阶和二阶拉曼散射过程,该激光器能产生覆盖1.7~1.9μm波段的激光输出;该激光器模型输出端的最佳反射率约为10%;在泵浦功率约为52.893 W的情况下,最佳光纤长度在10~15 m之间;经过优化,获得最大平均输出功率为33.782 W,最高转换效率为68.2%。 展开更多

关键词 拉曼光纤激光器 氟化物光纤 分步傅里叶法 光纤非线性效应

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级联拉曼光纤激光器研究进展 被引量：2

6

作者 周晓军 秦祖军 +1 位作者 伍浩成 邹自立 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期32-37,共6页

稀土掺杂光纤激光器因受限于稀土元素的发射截面,只能在特定波长范围输出激光。理论上级联拉曼光纤激光器只要有合适的泵浦源和适当的谐振腔,即可输出任意波长斯托克斯光。以1064nm掺镱光纤激光器作泵浦源为例,以锗硅光纤为拉曼增益媒质... 稀土掺杂光纤激光器因受限于稀土元素的发射截面,只能在特定波长范围输出激光。理论上级联拉曼光纤激光器只要有合适的泵浦源和适当的谐振腔,即可输出任意波长斯托克斯光。以1064nm掺镱光纤激光器作泵浦源为例,以锗硅光纤为拉曼增益媒质,目前报道的级联拉曼光纤激光器输出的斯托克斯光波长范围为1120~2200nm。由于增益光纤具有很宽的拉曼增益谱,级联拉曼光纤激光器可进行宽带调谐,也可同时输出多个波长。级联拉曼光纤激光器不仅用于光通信上拉曼光纤放大器和远程泵浦掺铒光纤放大器的泵浦源,也可广泛用于超连续波产生、光传感、光成像等领域。对近几年来级联拉曼光纤激光器在理论设计基础、单、多波长级联拉曼光纤激光器等方面获得的取得的最新进展进行了概述。 展开更多

关键词 激光技术 受激拉曼散射 拉曼光纤激光器

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N阶级联拉曼光纤激光器理论模型 被引量：1

7

作者 秦祖军 周晓军 +1 位作者 伍浩成 邹自立 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z3期134-137,共4页

考虑拉曼光纤纤芯有效面积随 Stokes 光波长变化,提出了一种改进的 N 阶级联拉曼光纤激光器理论模型。根据该理论模型,按照拉曼光纤激光器级联阶数 N 的奇偶性分别推导出了第 N 阶 Stokes 光输出功率的解析表达式。通过忽略经输出耦合... 考虑拉曼光纤纤芯有效面积随 Stokes 光波长变化,提出了一种改进的 N 阶级联拉曼光纤激光器理论模型。根据该理论模型,按照拉曼光纤激光器级联阶数 N 的奇偶性分别推导出了第 N 阶 Stokes 光输出功率的解析表达式。通过忽略经输出耦合器反射回拉曼光纤输入端的残余泵浦光功率,计算了5阶级联拉曼光纤激光器的输出特性,并与相关文献上的实验数据进行了比较,结果显示文中的计算结果与实验结果相吻合。文中的理论模型对于设计 N 阶级联拉曼光纤激光器有一定指导意义。 展开更多

关键词 激光技术 拉曼散射 级联拉曼光纤激光器 理论模型

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高功率涡旋拉曼光纤激光器 被引量：1

8

作者 李阳 范晨晨 +5 位作者 郝修路 马小雅 姚天甫 许将明 曾祥龙 周朴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期257-262,共6页

近年来,携带轨道角动量的涡旋光束在激光加工、光学微粒操纵、超分辨成像、大容量光通信等领域应用广泛,目前已在稀土掺杂光纤激光器中得到了广泛研究。基于声致光纤光栅,实验搭建了全光纤结构拉曼光纤激光器,实现LP_(01)模与LP_(11)模... 近年来,携带轨道角动量的涡旋光束在激光加工、光学微粒操纵、超分辨成像、大容量光通信等领域应用广泛,目前已在稀土掺杂光纤激光器中得到了广泛研究。基于声致光纤光栅,实验搭建了全光纤结构拉曼光纤激光器,实现LP_(01)模与LP_(11)模的有效调控,并进一步通过偏振控制实现环形径向偏振光和拓扑荷数l=±1的涡旋光束输出,最高输出功率~70 W,中心波长为1134 nm。文中提出的激光器有利于拓宽涡旋光束输出波段,在多维光通信、光场和物质相互作用等领域具备较大研究价值和应用潜力。 展开更多

关键词 拉曼光纤激光器 涡旋光束 声致光纤光栅 轨道角动量

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一种求解级联拉曼光纤激光器的方法

9

作者 刘聪 潘炜 +3 位作者 罗斌 王昱枭 冯显桂 江宁 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1315-1320,共6页

根据适应度函数的具体情况改进了微粒群算法,与基本微粒群算法相比,其复杂函数的寻优能力得到了提高。利用改进的微粒群算法对不同结构的拉曼光纤激光器理论模型对应的适应度函数进行了算法测试,保证适应度函数精度(10-5)的情况下,计算... 根据适应度函数的具体情况改进了微粒群算法,与基本微粒群算法相比,其复杂函数的寻优能力得到了提高。利用改进的微粒群算法对不同结构的拉曼光纤激光器理论模型对应的适应度函数进行了算法测试,保证适应度函数精度(10-5)的情况下,计算时间不超过15 s。与Newton-Raphson打靶算法配合时,有效地缩短计算时间、提高打靶算法稳定性和计算精度。最后,利用该算法数值分析了二阶掺磷拉曼光纤激光器输出端反射率、光纤长度和泵浦功率对输出功率的影响。 展开更多

关键词 级联拉曼光纤激光器 微粒群算法 打靶法 数值仿真

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1.7μm自同步皮秒脉冲随机拉曼光纤激光器 被引量：2

10

作者 朱逸怀 沈鹏生 +8 位作者 郑树锴 於林鹏 罗兴 王金章 闫培光 吕启涛 董繁龙 郭春雨 阮双琛 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期363-368,共6页

针对目前1.7μm波段短脉冲激光器普遍存在的结构复杂问题,提出并实现了一种全光纤化自同步皮秒脉冲随机拉曼激光器.采用1578 nm脉冲光纤激光器泵浦基于随机分布反馈的半开拉曼腔,实现了中心波长1695 nm,平均功率224 mW的皮秒脉冲输出.... 针对目前1.7μm波段短脉冲激光器普遍存在的结构复杂问题,提出并实现了一种全光纤化自同步皮秒脉冲随机拉曼激光器.采用1578 nm脉冲光纤激光器泵浦基于随机分布反馈的半开拉曼腔,实现了中心波长1695 nm,平均功率224 mW的皮秒脉冲输出.激光器无需精确匹配腔长或复杂的反馈控制,分布式瑞利散射形成的复合腔自动满足同步泵浦条件.通过在腔内插入波分复用器,抑制了随机子腔噪声,进一步提高输出脉冲的稳定性.本研究首次实现了工作在1.7μm波段的随机脉冲光纤激光器,可广泛应用于生物成像和材料加工等领域. 展开更多

关键词 光电子与激光技术 非线性光学 随机光纤激光器 拉曼光纤激光器 同步泵浦 脉冲

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上海光机所高功率拉曼光纤激光器研究取得进展

11

《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2026-2026,共1页

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息技术研究中心冯衍研究员领衔的课题组，在高功率拉曼光纤激光器研究中取得新进展。提出了一种镱一拉曼集成的光纤放大器结构，有效地解决了拉曼光纤激光器功率提升的主要技术瓶颈问... 近期，中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息技术研究中心冯衍研究员领衔的课题组，在高功率拉曼光纤激光器研究中取得新进展。提出了一种镱一拉曼集成的光纤放大器结构，有效地解决了拉曼光纤激光器功率提升的主要技术瓶颈问题，在1120nm波长，首次获得580W的单横模线偏振拉曼光纤激光和1．3kW的近单模拉曼光纤激光输出。 展开更多

关键词 上海光学精密机械研究所 拉曼光纤激光器 高功率 技术研究中心 光机 中国科学院 光纤放大器 功率提升

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级联拉曼激光器的显式近似解

12

作者 蔡伟琦 黄朝红 +2 位作者 许惠英 蔡志平 黄嘉福 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期652-656,共5页

利用线性模型求出了级联掺磷拉曼光纤激光器各级光输出功率的显式近似解.首先定义了各级光的几何平均功率,然后利用零级光的几何平均功率在阈值处连续求出了阈值表达式,在此基础上,假设输出泵浦功率曲线在整个输入功率区间是分段线性的... 利用线性模型求出了级联掺磷拉曼光纤激光器各级光输出功率的显式近似解.首先定义了各级光的几何平均功率,然后利用零级光的几何平均功率在阈值处连续求出了阈值表达式,在此基础上,假设输出泵浦功率曲线在整个输入功率区间是分段线性的,以此来逼近求出的超越方程,并求出了二者之间相对误差的表达式.模拟结果表明,此假设在光纤长度和输出光纤光栅反射率的很大变化范围内均近似成立,获得的结果对级联拉曼激光器的简化计算和设计具有较好的指导意义. 展开更多

关键词 拉曼光纤激光器 显式近似解 平均功率 阚值

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大频移范围光纤拉曼增益谱的测量

13

作者 张扬 何俊鸿 +7 位作者 柯延钊 郭艺东 梁峻锐 马小雅 叶俊 许将明 冷进勇 周朴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期143-150,共8页

光纤拉曼增益谱的测量对光纤激光器的设计与优化至关重要。当前光纤拉曼增益谱的测量主要是基于小信号增益法,但该方法测试时间较长,且可测量的频移范围受限于信号源的波长调谐范围,难以获得光纤在大频移范围内的拉曼增益谱。为此,提出... 光纤拉曼增益谱的测量对光纤激光器的设计与优化至关重要。当前光纤拉曼增益谱的测量主要是基于小信号增益法,但该方法测试时间较长,且可测量的频移范围受限于信号源的波长调谐范围,难以获得光纤在大频移范围内的拉曼增益谱。为此,提出了一种利用光纤的自发拉曼散射谱来反演光纤在大频移范围内拉曼增益谱的方法。利用该方法测量了两款光纤——掺磷光纤与掺锗光纤在1~42 THz频移范围内的拉曼增益谱。在1.6~22 THz频移范围内,基于该方法测得的拉曼增益系数与基于小信号增益法测得的结果基本一致。该工作为测量光纤在大频移范围内的拉曼增益谱提供了一种解决方案。 展开更多

关键词 拉曼光纤激光器 拉曼增益谱测量 自发拉曼散射 掺磷光纤

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LD泵浦拉曼光纤放大器首次实现高亮度激光输出 被引量：4

14

作者 姚天甫 范晨晨 +3 位作者 肖虎 黄良金 冷进勇 周朴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期504-505,共2页

拉曼光纤激光器(Raman fiber lasers,RFLs)利用无源光纤中受激拉曼散射(stimulated Raman scattering,SRS)效应产生激光增益。与掺镱光纤激光器(Ybdoped fiber lasers,YDFLs)相比,不仅具有波长选择灵活、量子亏损低、无光子暗化等优势,... 拉曼光纤激光器(Raman fiber lasers,RFLs)利用无源光纤中受激拉曼散射(stimulated Raman scattering,SRS)效应产生激光增益。与掺镱光纤激光器(Ybdoped fiber lasers,YDFLs)相比,不仅具有波长选择灵活、量子亏损低、无光子暗化等优势,而且能够提升输出激光亮度,在获得特殊波长高亮度激光方面潜力巨大。此外,半导体激光器(Laser Diode,LD)作为泵浦源,有着电光效率高、系统集成度高等显著优势,将其与RFLs结合将带来“性能倍增”的效果。目前,LD直接泵浦RFLs的最高输出功率为50 W,激光器结构为基于光纤光栅提供反馈的振荡器结构。 展开更多

关键词 拉曼光纤放大器 受激拉曼散射 半导体激光器 拉曼光纤激光器 激光输出 激光器结构 LD泵浦 泵浦源

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近1μm波段可调谐光纤光源的研究进展 被引量：5

15

作者 党文佳 高奇 +1 位作者 李哲 李刚 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1120-1132,共13页

近1μm波段的可调谐光纤光源在光纤传感、激光冷却、光化学、光谱学以及医疗等领域具有广泛应用,近年来成为光纤光源领域的一个研究热点。本文首先系统回顾了能够实现波长调谐的4类光纤光源的发展历程,然后分析了它们存在的问题及可能... 近1μm波段的可调谐光纤光源在光纤传感、激光冷却、光化学、光谱学以及医疗等领域具有广泛应用,近年来成为光纤光源领域的一个研究热点。本文首先系统回顾了能够实现波长调谐的4类光纤光源的发展历程,然后分析了它们存在的问题及可能的解决思路,最后对近1μm波段可调谐光纤光源进行了总结和展望。 展开更多

关键词 波长可调谐 光纤激光器 拉曼光纤激光器 随机光纤激光器 超荧光光纤光源

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