双包层掺镱光纤的制备研究 被引量：1

1

作者 李进延 李海清 +3 位作者 蒋作文 陈伟 刘学军 李诗愈 《光通信研究》 北大核心 2004年第3期52-54,67,共4页

根据高功率光纤激光器的性能要求,制备了内包层为D形的掺镱光纤,在波长为975nm、泵浦功率为98W的条件下,当光纤长度为22m时实现了62W的激光功率输出,其斜率效率达到66%.

关键词 双包层掺镱光纤 光纤激光器 斜率效率 泵浦功率 波长 制备

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微结构掺镱双包层光纤的研究 被引量：1

2

作者 李进延 李诗愈 +3 位作者 李海清 陈伟 刘学军 蒋作文 《光通信研究》 北大核心 2005年第1期47-50,共4页

近年来掺镱光纤激光器的研究有了较大发展,出现了用于高功率光纤激光器的双包层掺镱光纤(DCYDF)。双包层掺镱光纤的纤芯作为单模波导用于传输信号光,内包层设计为多模波导用于传输泵浦光。由于微结构光纤具有可控的周期性折射率并且其... 近年来掺镱光纤激光器的研究有了较大发展,出现了用于高功率光纤激光器的双包层掺镱光纤(DCYDF)。双包层掺镱光纤的纤芯作为单模波导用于传输信号光,内包层设计为多模波导用于传输泵浦光。由于微结构光纤具有可控的周期性折射率并且其模场面积可通过结构参数的调整而加以控制,因此这类光纤在光纤激光器和放大器中有着广泛的应用前景。文章作者根据高功率光纤激光器的性能要求,设计和制备了内包层为D形和六边形的微结构掺镱双包层光纤。 展开更多

关键词 微结构光纤 双包层掺镱光纤 光纤激光器:内包层

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掺镱双包层高功率光纤激光器热效应的理论研究 被引量：13

3

作者 熊悦 潘炜 +2 位作者 罗斌 汪帆 邹喜华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期495-499,共5页

针对高功率掺镱双包层光纤激光器(DCFL)的热效应,由热传导方程并借助速率方程模型导出温度分布的解析解,研究了泵浦方式和泵浦吸收系数对DCFL腔内温度的影响。结果表明:温度沿径向的变化与轴向相比可以忽略;采用传统端面泵浦会导致DCFL... 针对高功率掺镱双包层光纤激光器(DCFL)的热效应,由热传导方程并借助速率方程模型导出温度分布的解析解,研究了泵浦方式和泵浦吸收系数对DCFL腔内温度的影响。结果表明:温度沿径向的变化与轴向相比可以忽略;采用传统端面泵浦会导致DCFL局部温度过高,实际中应使用两端对称泵浦方式;而减小泵浦吸收系数虽可改善温度特性但会降低系统的输出功率。进一步分析得出,综合采用分段泵浦方式和不均匀泵浦吸收系数可实现温度分布和输出功率的最佳匹配。 展开更多

关键词 掺镱双包层光纤激光器 热效应 温度分布 热传导方程

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高功率掺镱双包层光纤放大器放大特性理论模拟 被引量：9

4

作者 许党朋 李明中 +3 位作者 吕新杰 王建军 林宏奂 黄小东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1071-1076,共6页

运用掺镱双包层光纤放大器的理论模型,分析了连续和脉冲光放大时放大自发辐射(ASE)的计算方法。采用Runge-Kutta方法求解了考虑ASE稳态时掺镱双包层光纤放大器的放大特性,采用有限差分法求解了矩形、高斯和超高斯脉冲的放大特性。结果表... 运用掺镱双包层光纤放大器的理论模型,分析了连续和脉冲光放大时放大自发辐射(ASE)的计算方法。采用Runge-Kutta方法求解了考虑ASE稳态时掺镱双包层光纤放大器的放大特性,采用有限差分法求解了矩形、高斯和超高斯脉冲的放大特性。结果表明:用3 m长的双包层光纤、10 W的泵浦功率可以将脉宽3 ns、峰值功率为1 W的脉冲信号光峰值功率放大到15 kW左右;在饱和增益情况下,脉冲的波形变尖,宽度变窄;采用短的大模场双包层光纤和后向泵浦方式可以有效地降低ASE,并避免有害非线性效应。 展开更多

关键词 光纤激光器 掺镱双包层光纤 放大器 放大自发辐射 RUNGE-KUTTA方法 稳态增益

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大功率掺镱双包层光纤激光器热效应分析和实验研究 被引量：6

5

作者 李平雪 朱辰 +4 位作者 邹淑珍 赵鸿 姜东升 李港 陈檬 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期318-321,共4页

文章从热传导方程和速率方程出发,对单端泵浦的大功率光纤激光器的热效应问题进行了理论分析,并对光纤径向和轴向温度分布特性进行了数值模拟;根据模拟的结果合理设计了光学元件的参数和采取了降低热效应的有效措施,在实验上获得621.6W... 文章从热传导方程和速率方程出发,对单端泵浦的大功率光纤激光器的热效应问题进行了理论分析,并对光纤径向和轴向温度分布特性进行了数值模拟;根据模拟的结果合理设计了光学元件的参数和采取了降低热效应的有效措施,在实验上获得621.6W的高功率激光连续输出,其光光斜效率为78.23%。 展开更多

关键词 掺镱双包层光纤激光器 热效应 温度分布 大功率

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国产掺镱双包层光纤的激光特性 被引量：4

6

作者 薛冬 楼祺洪 +5 位作者 周军 孔令峰 魏运荣 董景星 李进延 李诗愈 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期665-668,共4页

采用MCVD方法研发了掺镱双包层光纤,并对其结构特性、荧光特性和激光特性进行了测试和研究。其D形内包层尺寸为400/450μm,数值孔径为0.36,纤芯直径约为16μm,数值孔径约为0.18。荧光谱线的范围为1000～1140nm,1030nm处的峰宽大于50nm... 采用MCVD方法研发了掺镱双包层光纤,并对其结构特性、荧光特性和激光特性进行了测试和研究。其D形内包层尺寸为400/450μm,数值孔径为0.36,纤芯直径约为16μm,数值孔径约为0.18。荧光谱线的范围为1000～1140nm,1030nm处的峰宽大于50nm。采用大功率激光二极管单端泵浦6m长的双包层光纤,在泵浦入纤功率为61W时,获得了32W的激光输出,斜率效率为64%。该光纤在高功率处未发现饱和现象,通过优化光纤参数与泵浦方式还可以提高转化效率和输出功率。实验表明该光纤可以取代进口光纤用作高功率激光器件。 展开更多

关键词 掺镱双包层光纤 斜率效率 光纤激光器 荧光特性

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高功率掺镱双包层光纤激光器中光纤损伤及其理论分析 被引量：5

7

作者 韩旭 冯国英 +3 位作者 韩敬华 张秋慧 李尧 张大勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2468-2472,共5页

针对高功率掺镱双包层光纤激光器热效应引起的光纤损伤情况,由热传导方程,结合边界条件推导了两端泵浦情况下双包层光纤激光器光纤内的温度分布及热效应引起的应力分布,并对光纤内的温度分布和应力分布进行了数值模拟.结合模拟结果,对... 针对高功率掺镱双包层光纤激光器热效应引起的光纤损伤情况,由热传导方程,结合边界条件推导了两端泵浦情况下双包层光纤激光器光纤内的温度分布及热效应引起的应力分布,并对光纤内的温度分布和应力分布进行了数值模拟.结合模拟结果,对光纤的损伤进行了解释,分析了引起光纤热效应的主要因素.对两端泵浦情况的模拟与分析符合高功率光纤激光器的实际工作情况,这对优化高功率光纤激光器的设计有一定的参考价值. 展开更多

关键词 高功率掺镱双包层光纤激光器 热效应 温度分布 应力分布

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脉冲泵浦掺镱双包层光纤激光器的动力学研究 被引量：5

8

作者 胡姝玲 谢春霞 +4 位作者 吕福云 董法杰 王宏杰 张书敏 董孝义 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期329-332,共4页

对脉冲泵浦的掺镱双包层光纤激光器进行了实验研究.采用重复频率1～10 kHz、脉宽100 μs的976 nmLDs泵浦,实现了脉宽小于10 ns的稳定激光脉冲输出.并对该激光器的动力学过程进行了分析,首次提出了在脉冲泵浦光纤激光器中产生ns脉冲是瑞... 对脉冲泵浦的掺镱双包层光纤激光器进行了实验研究.采用重复频率1～10 kHz、脉宽100 μs的976 nmLDs泵浦,实现了脉宽小于10 ns的稳定激光脉冲输出.并对该激光器的动力学过程进行了分析,首次提出了在脉冲泵浦光纤激光器中产生ns脉冲是瑞利散射和受激布里渊散射共同作用的结果. 展开更多

关键词 光纤激光器 脉冲泵浦 掺镱双包层光纤 瑞利散射 受激布里渊散射

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国产掺镱双包层光纤激光器的研究 被引量：3

9

作者 张俊 陈爽 冯莹 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期420-423,共4页

高功率光纤激光器在定向能领域有着重要的应用。为了研究双包层光纤激光器的输出特性,采用数值模拟和实验研究的方法,进行了理论分析和实验验证。用国产大芯径掺镱光纤搭建了双包层光纤激光器,获得了1092nm的激光输出,功率为1.6W。结果... 高功率光纤激光器在定向能领域有着重要的应用。为了研究双包层光纤激光器的输出特性,采用数值模拟和实验研究的方法,进行了理论分析和实验验证。用国产大芯径掺镱光纤搭建了双包层光纤激光器,获得了1092nm的激光输出,功率为1.6W。结果表明,光纤最佳长度与后腔镜和抽运功率有很大关系,通过优化设计后腔镜,选取最佳后腔镜信号光反射率R2,可获得最大激光功率输出,提高激光器效率,获得特定的稳定的纵模输出,优化系统的性能。 展开更多

关键词 激光技术 掺镱双包层光纤激光器 数值模拟 后腔镜

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后腔镜对掺镱双包层光纤激光器输出特性影响研究 被引量：2

10

作者 陈爽 冯莹 张俊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期901-905,共5页

使用国产掺镱双包层光纤搭建了双包层激光器实验系统.将透射率不同的反射镜作为后腔镜进行了激光器输出激光光谱和功率测量·根据激光器数学模型和增益理论,分析了实验中后腔镜参量对激光器输出特性的影响,并深入讨论了后腔镜透射... 使用国产掺镱双包层光纤搭建了双包层激光器实验系统.将透射率不同的反射镜作为后腔镜进行了激光器输出激光光谱和功率测量·根据激光器数学模型和增益理论,分析了实验中后腔镜参量对激光器输出特性的影响,并深入讨论了后腔镜透射率与激光器输出波长之间的关系·实验表明:后腔镜与激光器输出激光功率和波长紧密联系,通过调节后腔镜的透射率可以优化系统的输出激光特性· 展开更多

关键词 掺镱双包层光纤激光器 反射率 后腔镜

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级联双包层铒镱共掺光纤放大器的性能分析 被引量：2

11

作者 吴粤湘 马晓明 赵晓吉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2066-2070,共5页

基于速率方程和光传输方程,对级联双包层铒镱共掺光纤放大器(Er3+/Yb3+co-DopedFiber Amplifier,EYDFA)进行了研究.数值模拟计算得到级联双包层EYDFA的最佳光纤长度,以及前后向泵浦功率之比和光隔离器位置对于增益以及噪音系数的影响.... 基于速率方程和光传输方程,对级联双包层铒镱共掺光纤放大器(Er3+/Yb3+co-DopedFiber Amplifier,EYDFA)进行了研究.数值模拟计算得到级联双包层EYDFA的最佳光纤长度,以及前后向泵浦功率之比和光隔离器位置对于增益以及噪音系数的影响.通过选择合适的前后向泵浦功率之比和隔离器的位置优化级联放大器结构,其增益提高了4dB,噪音系数降低了近3dB. 展开更多

关键词 光纤通信 双包层铒镱共掺光纤放大器 速率方程和光传输方程 隔离器

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掺镱双包层光纤激光器的径向偏振振荡 被引量：2

12

作者 种兰祥 曹延军 李建郎 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2179-2183,共5页

通过在腔内放置汇聚型布儒斯特角轴锥体,并对增益光纤采用双端泵浦,实验上实现了掺镱双包层光纤激光器的径向偏振模振荡.对增益光纤的末端做了斜角抛光,抑制了光纤端面间的寄生振荡,减小了在低泵浦功率下被放大的自发辐射光份额.该激光... 通过在腔内放置汇聚型布儒斯特角轴锥体,并对增益光纤采用双端泵浦,实验上实现了掺镱双包层光纤激光器的径向偏振模振荡.对增益光纤的末端做了斜角抛光,抑制了光纤端面间的寄生振荡,减小了在低泵浦功率下被放大的自发辐射光份额.该激光器的域值约为175 mW,斜率效率13.8%,激发波长约1085 nm.当泵浦功率达到最大值460 mW时,获得了39 mW的激光输出功率,其光束偏振纯度和圆柱形对称性有显著改善. 展开更多

关键词 掺镱双包层光纤激光器 布儒斯特角轴锥体 径向偏振

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915nm泵浦混合掺铒/铒镱共掺双包层光纤放大器 被引量：1

13

作者 王国政 王蓟 +5 位作者 孟海螺 李楠 彭以新 张云琦 刘亮 端木庆铎 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期473-477,共5页

研究了一种混合掺铒/铒镱共掺光纤放大器,用掺铒光纤放大器作为输入信号的预放大器,用铒镱共掺双包层光纤放大器作为主放大器。掺铒光纤放大器采用20m长掺铒光纤作为增益介质,采用最大输出功率318mW的单模半导体激光器二极管作为泵浦源... 研究了一种混合掺铒/铒镱共掺光纤放大器,用掺铒光纤放大器作为输入信号的预放大器,用铒镱共掺双包层光纤放大器作为主放大器。掺铒光纤放大器采用20m长掺铒光纤作为增益介质,采用最大输出功率318mW的单模半导体激光器二极管作为泵浦源,预放大器获得的最大输出功率是113mW。铒镱共掺光纤放大器采用14m长铒镱共掺双包层光纤作为增益介质,采用2个915nm多模半导体激光二极管作为泵浦源,在输入信号功率为10mW、信号波长1555nm时,混合光纤放大器获得了最大输出功率为32.04dBm,即1.6W,与此相应的混合光纤放大器的光-光转换效率为18.5%。 展开更多

关键词 光电子学 高功率光纤放大器 混合结构 铒镱共掺双包层光纤

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掺镱双包层光纤放大器分布泵浦方式下的优化算法

14

作者 王春灿 张帆 +4 位作者 陆玉春 耿蕊 童治 宁提纲 简水生 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1428-1432,共5页

利用平均反转率迭代算法计算掺镱双包层光纤放大器分布泵浦方式下的稳态速率方程组,并采用遗传算法对分布泵浦功率的大小和每段光纤长度同时进行优化。评估函数中引入了每段光纤中最高温度的标准方差,以确保每段光纤中的最高工作温度是... 利用平均反转率迭代算法计算掺镱双包层光纤放大器分布泵浦方式下的稳态速率方程组,并采用遗传算法对分布泵浦功率的大小和每段光纤长度同时进行优化。评估函数中引入了每段光纤中最高温度的标准方差,以确保每段光纤中的最高工作温度是相同的。通过优化,7段泵浦的最高温度和标准方差分别为126.34℃和1.95℃,8段泵浦条件下的最高温度和标准方差分别为119.76℃和2.12℃。而未经优化的7段泵浦的最高温度和标准方差分别为147.12℃和21.37℃,8段泵浦条件下的最高温度和标准方差分别为139.95℃和20.83℃。计算结果表明:泵浦方式的优化降低了最高温度和标准方差,实现了光纤中温度分布的均匀性,并且通过增加泵浦段数可以进一步降低最高温度和平坦温度分布。 展开更多

关键词 掺镱双包层光纤放大器 热效应 平均反转率 遗传算法

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应用FEMLAB模拟掺镱双包层光纤放大器脉冲放大特性(英文)

15

作者 詹仪 郑义 徐云峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1238-1242,共5页

应用FEMLAB软件模拟掺镱双包层光纤放大器的脉冲放大特性.计算了在915 nm前向抽运下,光纤放大器中的上能级粒子数,抽运光和放大自发辐射在光纤中的稳态分布,以及高斯脉冲和方波脉冲的输出、能量及增益特性.与文献上的结果进行比较证明... 应用FEMLAB软件模拟掺镱双包层光纤放大器的脉冲放大特性.计算了在915 nm前向抽运下,光纤放大器中的上能级粒子数,抽运光和放大自发辐射在光纤中的稳态分布,以及高斯脉冲和方波脉冲的输出、能量及增益特性.与文献上的结果进行比较证明了该程序的有效性. 展开更多

关键词 光纤光学 掺镱双包层光纤放大器 有限元模拟 脉冲放大

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一种新型折射率掺镱双包层光纤

16

作者 潘志勇 任军江 +3 位作者 黄剑平 何耀基 顾劭忆 邢美术 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期558-560,共3页

为了提高光纤放大器单纤输出功率,设计了一种新型折射率掺镱双包层光纤,纤芯直径30μm,包层直径125μm。采用一种改良的高温气相掺杂技术和改进的化学气相沉积法制作,纤芯折射率分布为凹陷型结构,掺杂区为低折射率区。对光纤的荧光特性... 为了提高光纤放大器单纤输出功率,设计了一种新型折射率掺镱双包层光纤,纤芯直径30μm,包层直径125μm。采用一种改良的高温气相掺杂技术和改进的化学气相沉积法制作,纤芯折射率分布为凹陷型结构,掺杂区为低折射率区。对光纤的荧光特性、模场特性以及放大特性进行了测试。试验结果表明,该新型折射率分布设计有利于纤芯对抽运光吸收,荧光输出平坦,对光纤进行弯曲处理可实现平坦模场的能量输出,5m 光纤实现了40dB 高功率飞秒信号光放大,输出功率30kW。 展开更多

关键词 光纤光学 掺镱双包层光纤 高温气相掺杂 折射率

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端面泵浦掺镱双包层光纤激光器功率输出特性研究

17

作者 徐丽 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期16-17,共2页

基于端面泵浦掺镱双包层光纤激光器的速率方程,应用MATLAB语言编程,分别数值模拟了功率为60瓦前端泵浦、后端泵浦和双端都为30瓦泵浦时掺镱双包层光纤激光器对应的功率输出特性和粒子数密度值特性,增大不同端面输入功率观察输出功率特性... 基于端面泵浦掺镱双包层光纤激光器的速率方程,应用MATLAB语言编程,分别数值模拟了功率为60瓦前端泵浦、后端泵浦和双端都为30瓦泵浦时掺镱双包层光纤激光器对应的功率输出特性和粒子数密度值特性,增大不同端面输入功率观察输出功率特性,研究得到后端泵浦上能级粒子数分布平坦,输出功率较大,为50.4705瓦。并且增大输入功率时得到双端泵浦输出功率较大。研究结论为提高掺镱双包层光纤激光器功率输出提供理论和实验参考。 展开更多

关键词 掺镱双包层光纤激光器 端面泵浦 速率方程 功率输出特性 MATLAB仿真

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包层泵浦的铒镱共掺光纤激光高效产生的实验研究 被引量：10

18

作者 王屹山 郑瑶雷 +3 位作者 沈华 杨玲珍 赵卫 陈国夫 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1025-1027,共3页

利用尾纤输出的 977nm高亮度多模半导体激光器包层泵浦铒镱共掺双包层光纤 ,采用非球面透镜组耦合方式 ,使泵浦耦合效率达 6 6 %以上 ,并在法布里 珀罗激光振荡腔结构中实现了高效的连续激光产生 ,双包层光纤长度为 2m ,在泵浦入纤功率... 利用尾纤输出的 977nm高亮度多模半导体激光器包层泵浦铒镱共掺双包层光纤 ,采用非球面透镜组耦合方式 ,使泵浦耦合效率达 6 6 %以上 ,并在法布里 珀罗激光振荡腔结构中实现了高效的连续激光产生 ,双包层光纤长度为 2m ,在泵浦入纤功率为 1.36W时 ,输出连续功率最大394mW ,斜率效率达 35 % ,激光输出波长 1.5 6 5 展开更多

关键词 包层泵浦 铒镱共掺双包层光纤 非球面透镜组耦合 实验研究 光纤激光器

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掺Yb^3+双包层光纤激光器的自脉冲行为分析

19

作者 詹仪 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期651-653,共3页

为了对掺 Yb^(3+)双包层光纤激光器的自脉冲行为进行系统的理论研究,采用数值模拟方法,对光子数密度和反转粒子数密度随时间及抽运功率的变化、阻尼系数与后腔镜的反射率和掺杂粒子浓度的关系,以及光纤本身固有振荡频率随后腔镜反射率... 为了对掺 Yb^(3+)双包层光纤激光器的自脉冲行为进行系统的理论研究,采用数值模拟方法,对光子数密度和反转粒子数密度随时间及抽运功率的变化、阻尼系数与后腔镜的反射率和掺杂粒子浓度的关系,以及光纤本身固有振荡频率随后腔镜反射率的变化进行了理论分析。结果表明,随抽运功率的增加,振荡频率增加,振幅度减小;降低输出端的反馈和粒子的浓度可以抑制自脉冲现象。另外提出了抑制光纤激光器自脉冲的措施,为设计掺 Yb^(3+)双包层光纤激光器提供了理论依据。 展开更多

关键词 激光技术 光纤激光器 自脉冲 掺镱双包层光纤

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国产30/600μm掺镱光纤实现4.1kW激光输出

20

作者 庞璐 王标 +4 位作者 衣永青 潘蓉 刘君 耿鹏程 宁鼎 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3-5,共3页

采用化学气相沉积结合气相/液相复合掺杂方式制备30/600μm掺镱双包层光纤,石英纤芯中的掺杂组分为Yb_2O_3,Al_2O_3,P_2O_5。基于976nm发光二极管反向抽运方式,构建全光纤化的主控振荡器功率放大器结构对增益光纤进行测试。实验中,种子... 采用化学气相沉积结合气相/液相复合掺杂方式制备30/600μm掺镱双包层光纤,石英纤芯中的掺杂组分为Yb_2O_3,Al_2O_3,P_2O_5。基于976nm发光二极管反向抽运方式,构建全光纤化的主控振荡器功率放大器结构对增益光纤进行测试。实验中,种子源功率为189W,当泵浦总功率为4747W时,激光输出功率为4120W,放大级光光效率为85%,3dB带宽为1.6nm。激光器连续工作1h,激光功率稳定在4100W,未发生明显的功率衰退现象。 展开更多

关键词 气相/液相复合掺杂 双包层掺镱光纤 光纤激光器

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