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

1

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

大模面积掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的实验研究 被引量：12

2

作者 谢春霞 吕福云 +4 位作者 王健 胡姝玲 张书敏 董法杰 董孝义 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期644-647,共4页

本文研究了在连续泵浦和脉冲泵浦两种情况下,大模面积(LMA)掺Yb3+双包层光纤激光器的输出特性 采用连续泵浦,在最大泵浦功率为10. 4W时,得到了平均功率4. 6W、中心波长1. 09μm的准连续激光输出采用脉冲泵浦,得到了脉宽小于50ns、峰值... 本文研究了在连续泵浦和脉冲泵浦两种情况下,大模面积(LMA)掺Yb3+双包层光纤激光器的输出特性 采用连续泵浦,在最大泵浦功率为10. 4W时,得到了平均功率4. 6W、中心波长1. 09μm的准连续激光输出采用脉冲泵浦,得到了脉宽小于50ns、峰值功率为5. 3kW、重复频率为5kHz、单脉冲能量为0. 26mJ的稳定的调Q脉冲输出。 展开更多

关键词 双包层光纤激光器 大模面积光纤 二级管泵浦激光器 脉冲泵浦

在线阅读 下载PDF 职称材料

高功率双包层光纤激光器热效应及功率极限 被引量：11

3

作者 薛冬 周军 +1 位作者 楼祺洪 帅敏东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1013-1018,共6页

基于稳态热传导方程,对高功率双包层光纤激光器的热效应进行了研究,分析了光纤尺寸、冷却条件、泵浦功率等因素对光纤温度场的影响。对给定参数的光纤,给出了理论功率极限。指出对于目前常用双包层光纤激光器,最大输出功率主要受各外包... 基于稳态热传导方程,对高功率双包层光纤激光器的热效应进行了研究,分析了光纤尺寸、冷却条件、泵浦功率等因素对光纤温度场的影响。对给定参数的光纤,给出了理论功率极限。指出对于目前常用双包层光纤激光器,最大输出功率主要受各外包层材料的熔点和非线性效应限制,从而可以确定功率限制的瓶颈所在,提出有效的改进方案,如减弱或消除线性效应、提高外包层的耐热能及改进制冷方案。 展开更多

关键词 双包层光纤激光器 温度场 热效应 功率极限

在线阅读 下载PDF 职称材料

掺镱双包层光纤激光器典型参数对斜线效率的影响 被引量：7

4

作者 汪帆 潘炜 +2 位作者 罗斌 邹龙方 熊悦 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1509-1512,共4页

　分析了双包层光纤激光器(DCFL)耦合方程的解析解,并对信号光散射损耗、后腔镜泵浦反射率等影响掺镱DCFL斜线效率的典型参数进行了理论研究。结果表明,斜线效率并不是随着后腔镜泵浦反射率的升高而单调增大,因为泵浦反射率的升高会影... 　分析了双包层光纤激光器(DCFL)耦合方程的解析解,并对信号光散射损耗、后腔镜泵浦反射率等影响掺镱DCFL斜线效率的典型参数进行了理论研究。结果表明,斜线效率并不是随着后腔镜泵浦反射率的升高而单调增大,因为泵浦反射率的升高会影响光纤的最佳长度,从而降低斜线效率。所以在优化斜线效率时应该考虑到泵浦反射率和光纤最佳长度之间的匹配。同时,提高纤芯掺杂浓度、减小信号光散射损耗也能增大斜线效率。 展开更多

关键词 双包层光纤激光器 镱掺杂 斜线效率 泵浦反射

在线阅读 下载PDF 职称材料

多点抽运双包层光纤激光器理论及数值分析 被引量：6

5

作者 朱志武 冯莹 +2 位作者 魏立安 姜广文 官庆 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期159-163,共5页

大功率双包层光纤激光器采用分布式多点抽运有利于功率扩展和输出特性的优化。采用数值模拟的方法分别计算了正向多点抽运和反向多点抽运,得出了不同抽运光反射限制和不同的光纤长度条件下抽运点数与输出功率的关系,以及不同抽运点数和... 大功率双包层光纤激光器采用分布式多点抽运有利于功率扩展和输出特性的优化。采用数值模拟的方法分别计算了正向多点抽运和反向多点抽运,得出了不同抽运光反射限制和不同的光纤长度条件下抽运点数与输出功率的关系,以及不同抽运点数和不同抽运光反射限制下的光纤最佳长度,并进一步得出,多点抽运时,通过在双包层光纤内包层写入光栅的方法对抽运光进行反射限制可以大大改善光纤激光器的输出特性。这些结论对多点抽运双包层光纤激光器的结构优化具有指导意义。 展开更多

关键词 激光技术 多点抽运 数值模拟 双包层光纤激光器

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

6

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

掺Yb双包层光纤激光器的时域特性和光谱特性研究 被引量：4

8

作者 张书敏 吕福云 +1 位作者 谢春霞 王宏杰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期187-190,共4页

实验观测了掺Yb3+双包层光纤激光器的时域特性和光谱特性 研究了抽运功率、腔损耗对激光器工作特性的影响 研究发现,利用单镜腔结构的光纤激光器,可产生自脉动、受激布里渊散射和受激喇曼散射等非线性效应;而采用双镜腔结构可有效抑... 实验观测了掺Yb3+双包层光纤激光器的时域特性和光谱特性 研究了抽运功率、腔损耗对激光器工作特性的影响 研究发现,利用单镜腔结构的光纤激光器,可产生自脉动、受激布里渊散射和受激喇曼散射等非线性效应;而采用双镜腔结构可有效抑制自脉动特性,提高激光器工作的稳定性,并对实验现象进行了定性的分析. 展开更多

关键词 掺YB双包层光纤激光器 时域特性 光谱特性 抽运功率 腔损耗

在线阅读 下载PDF 职称材料

端面泵浦掺Yb^(3+)双包层光纤激光器 被引量：4

9

作者 陈吉欣 隋展 +5 位作者 陈福深 王凤蕊 李明中 王建军 刘志强 罗亦鸣 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第4期315-318,共4页

从双包层光纤激光器的速率方程出发,得到了光纤中泵浦光与激光的功率分布、输出功率与泵浦功率的关系、腔镜反射率及光纤长度对输出功率的影响。研究结果表明:输出激光功率与光纤长度及后腔镜反射率有很强的依赖关系,存在一个输出功率... 从双包层光纤激光器的速率方程出发,得到了光纤中泵浦光与激光的功率分布、输出功率与泵浦功率的关系、腔镜反射率及光纤长度对输出功率的影响。研究结果表明:输出激光功率与光纤长度及后腔镜反射率有很强的依赖关系,存在一个输出功率最大的最佳光纤长度。后腔镜反射率越大,输出激光功率越小;当光纤长度较短时,在输出端放置反射镜使泵浦光高反射,可以提高输出功率和效率。通过对端面泵浦掺Y b3+双包层光纤激光器进行理论分析和实验研究,得到输出激光的中心波长为1 088.3 nm,斜率效率为33.7%,最大输出功率为1.75 W。 展开更多

关键词 端面泵浦 双包层光纤激光器 数值分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

单点侧向泵浦掺Yb^(3+)双包层光纤激光器理论研究 被引量：3

10

作者 陈吉欣 隋展 +3 位作者 陈福深 李明中 王建军 王凤蕊 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期673-676,共4页

从速率方程出发,建立了单点侧向泵浦掺Yb3+双包层光纤激光器的理论模型并进行了数值分析,得到了泵浦光方向分别为正向、反向、双向时,光纤内泵浦光和激光功率的分布特性及输出功率与泵浦点位置的变化关系。结果表明,相对于泵浦光正向或... 从速率方程出发,建立了单点侧向泵浦掺Yb3+双包层光纤激光器的理论模型并进行了数值分析,得到了泵浦光方向分别为正向、反向、双向时,光纤内泵浦光和激光功率的分布特性及输出功率与泵浦点位置的变化关系。结果表明,相对于泵浦光正向或反向传输,当泵浦光双向传输时,光纤中的激光功率分布和输出激光功率受泵浦点的位置影响较小,对于侧向泵浦的双包层光纤激光器是较好的选择。 展开更多

关键词 双包层光纤激光器 侧向泵浦 泵浦光方向 泵浦点

在线阅读 下载PDF 职称材料

LD端面抽运掺Yb^(3+)双包层光纤激光器自脉动行为的实验研究 被引量：3

11

作者 苏红新 吕可诚 +2 位作者 闫培光 李乙钢 董孝义 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期422-425,共4页

本文对连续波半导体激光器端面抽运的Fabry-Perot腔掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的自脉动输出行为进行了研究.发现低Q值腔光纤激光器具有两种形式的自脉动输出,一种是饱和吸收被动调Q产生的自脉冲,另一种是与光纤中的受激Raman散射(SRS)... 本文对连续波半导体激光器端面抽运的Fabry-Perot腔掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的自脉动输出行为进行了研究.发现低Q值腔光纤激光器具有两种形式的自脉动输出,一种是饱和吸收被动调Q产生的自脉冲,另一种是与光纤中的受激Raman散射(SRS)效应相对应的阵发性巨脉冲.通过提高光纤激光器谐振腔的Q值并选择合适的抽运功率,可以有效地减小输出功率的自脉动,获得稳定的连续波激光输出. 展开更多

关键词 LD 半导体激光器 双包层光纤激光器 自脉动 被动调Q 受激Raman散射 掺Yb3+

在线阅读 下载PDF 职称材料

高功率掺镱双包层光纤激光器 被引量：5

12

作者 赵玉辉 郑义 +1 位作者 詹仪 杨洪杰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期833-836,共4页

简要地概述高功率双包层掺镱光纤激光器的基本原理和关键技术,介绍其在工业、通信、医疗等领域的应用,并对国内外的近期进展作了综述。

关键词 双包层光纤激光器 包层泵浦 高功率

在线阅读 下载PDF 职称材料

双包层光纤激光器最大输出功率的估算 被引量：5

13

作者 陈子伦 侯静 姜宗福 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期577-580,共4页

通过热传导方程和边界条件得到高功率双包层光纤激光器温度分布的简化解析解,利用AN-SYS模拟验证了简化的合理性,并以双包层的掺镱光纤激光器为例,把外包层的临界温度设定为80℃,计算了光纤激光器在自然对流、风扇制冷和水制冷条件下最... 通过热传导方程和边界条件得到高功率双包层光纤激光器温度分布的简化解析解,利用AN-SYS模拟验证了简化的合理性,并以双包层的掺镱光纤激光器为例,把外包层的临界温度设定为80℃,计算了光纤激光器在自然对流、风扇制冷和水制冷条件下最大输出功率。计算结果表明:自然对流的情况下,对流传热系数为10 W.m-2.K-1时,光纤激光器的最大输出功率为105 W;风扇制冷的情况下,对流传热系数为80W.m-2.K-1时,光纤激光器的最大输出功率820 W;要达到kW以上功率输出,必须对光纤进行主动水冷。 展开更多

关键词 双包层光纤激光器 热效应 最大输出功率 对流传热系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

掺铥双包层光纤激光器的热效应分析和实验研究 被引量：3

14

作者 王郡婕 冯晓强 +4 位作者 冯选旗 陆宝乐 杨丽萍 林司芬 白晋涛 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期4-6,共3页

为了分析温度对掺铥双包层光纤激光器的影响,本文在模拟了掺铥双包层光纤内泵浦功率密度沿光纤轴向分布的基础上,从热传导方程出发,推导了单端泵浦的掺铥双包层光纤内的温度分布,并数值模拟了其温度沿光纤轴向和径向的分布特性。表明在... 为了分析温度对掺铥双包层光纤激光器的影响,本文在模拟了掺铥双包层光纤内泵浦功率密度沿光纤轴向分布的基础上,从热传导方程出发,推导了单端泵浦的掺铥双包层光纤内的温度分布,并数值模拟了其温度沿光纤轴向和径向的分布特性。表明在热传导过程中,热量主要沿光纤径向传输。根据模拟结果在实验中设计合适有效的散热装置,测得熔接一个泵浦模块时,采取散热装置后激光器的输出功率提高了19.3%;在此基础上熔接三个泵浦模块,测得每个模块的泵浦电流为36A时,激光器的输出功率为23.9 W。 展开更多

关键词 掺铥双包层光纤激光器 热效应 温度分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

双包层光纤激光器泵浦吸收效率的模场计算方法 被引量：3

15

作者 王子华 张辉 徐晟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1321-1323,共3页

提出一种计算双包层光纤激光器泵浦吸收效率的新方法该方法是建立在模式分析基础上的,对对称的和偏心的双包层光纤结构都适用我们的数值计算结果与以前的射线方法结果基本一致。

关键词 光纤光学 双包层光纤激光器 模式分析 泵浦光吸收 多模光纤

在线阅读 下载PDF 职称材料

掺镱双包层光纤激光器多波长输出性能分析 被引量：2

16

作者 汪帆 潘炜 +2 位作者 罗斌 熊悦 许江衡 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期497-500,共4页

从理论上分析了由F-P滤波器实现的多波长双包层光纤激光器(DCFL)的边界条件和输出功率,在考虑了F-P滤波器中双色镜反射率的波长依赖关系的前提下,对影响多波长输出功率和消光比的参数如双色镜和光纤出光端面的反射率、抽运功率等进行了... 从理论上分析了由F-P滤波器实现的多波长双包层光纤激光器(DCFL)的边界条件和输出功率,在考虑了F-P滤波器中双色镜反射率的波长依赖关系的前提下,对影响多波长输出功率和消光比的参数如双色镜和光纤出光端面的反射率、抽运功率等进行了研究。结果表明,光纤出光端面的反射率存在一个最佳值,再配合适当的双色镜反射率,能使多波长输出的功率和消光比达到很好的均衡。适当增大抽运功率也能优化多波长输出功率和消光比。通过控制F-P滤波器的腔长,能够调节多波长输出的数目。 展开更多

关键词 双包层光纤激光器 多波长 F-P滤波器 Yb^3+掺杂

在线阅读 下载PDF 职称材料

国产掺镱双包层光纤激光器的研究 被引量：3

17

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

18

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

掺镱双包层光纤激光器的径向偏振振荡 被引量：2

19

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

双包层光纤激光器泵浦阈值的解析表达式 被引量：1

20

作者 张利平 段志春 +2 位作者 陈建国 周鼎富 杨泽厚 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期101-104,119,共5页

对连续运行时双包层光纤激光器阈值的优化问题进行了分析。从速率方程组出发,在不忽略光纤损耗系数和保留再发射项主导部分的近似条件下推导出了双包层光纤激光器阈值泵浦功率的显函数解析表达式,得到了光纤激光器产生振荡所需的最小光... 对连续运行时双包层光纤激光器阈值的优化问题进行了分析。从速率方程组出发,在不忽略光纤损耗系数和保留再发射项主导部分的近似条件下推导出了双包层光纤激光器阈值泵浦功率的显函数解析表达式,得到了光纤激光器产生振荡所需的最小光纤长度的显函数解析解;还给出了泵浦光子数密度和上能级粒子数密度沿光纤方向随光纤长度变化的显函数解析解。最后和其他文献中在忽略泵光再发射项和激光损耗的近似条件下得到的结果进行了比较和分析。 展开更多

关键词 耦合效率 双包层光纤激光器 Yb^3+掺杂 泵浦阈值功率

在线阅读 下载PDF 职称材料