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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
1
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激光器的研究 被引量：3
2
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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掺镱双包层光纤激光器及其泵浦耦合技术 被引量：17
3
作者 姚建铨 任广军 +1 位作者 张强 王鹏 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1-4,共4页
掺镱双包层光纤激光器是目前激光技术研究领域最具活力的研究课题之一,有着巨大的应用前景。本文详细介绍了掺镱双包层光纤激光器的发展概况及最新进展,并就国内和国外两种情况进行了对比分析。阐述了掺镱双包层光纤的结构、能级结构和... 掺镱双包层光纤激光器是目前激光技术研究领域最具活力的研究课题之一,有着巨大的应用前景。本文详细介绍了掺镱双包层光纤激光器的发展概况及最新进展,并就国内和国外两种情况进行了对比分析。阐述了掺镱双包层光纤的结构、能级结构和光谱特性。综合论述了掺镱双包层光纤激光器的端面泵浦和侧面泵浦耦合技术,并分析了掺镱双包层光纤激光器的发展趋势及应用前景。 展开更多
关键词 掺镱光纤激光器 双包层泵浦 泵浦耦合
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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
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高功率掺镱双包层光纤激光器热效应理论研究 被引量：14
5
作者 陈子伦 侯静 姜宗福 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期544-547,550,共5页
针对高功率双包层光纤激光器热效应严重制约着光纤激光器的输出功率和光束质量这一现象,利用热传导方程和边界条件推导出了双包层光纤激光器温度分布的解析解,进而分析了热效应引起的应力分布,温度和应力引起的折射率变化以及热效应引... 针对高功率双包层光纤激光器热效应严重制约着光纤激光器的输出功率和光束质量这一现象,利用热传导方程和边界条件推导出了双包层光纤激光器温度分布的解析解,进而分析了热效应引起的应力分布,温度和应力引起的折射率变化以及热效应引起的光程差。结果表明,在纤芯轴线处切向、法向、轴向应力分别达到负的最小值,而在光纤表面处径向应力为0,法向、轴向达到正的最大值;应力引起的折射率变化与温度引起的折射率变化相比较小;温度变化是热效应引起光程差主要原因,热膨胀和热应力引起的光程差较小。 展开更多
关键词 激光技术 掺镱双包层高功率光纤激光器 热效应 光程差
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高功率掺镱双包层光纤激光器 被引量：5
6
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
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掺镱双包层光纤激光器研究 被引量：4
7
作者 孙迭篪 胡谊梅 +4 位作者 梁建中 李富铭 尹红兵 伍淑坚 刘有信 《光通信研究》 北大核心 2000年第5期40-42,共3页
自行设计和拉制的掺镱双包层光纤采用内外包层都是石英玻璃的结构 ,能与常规光纤兼容连接 .在泵浦光功率受到限制的条件下 ,掺镱双包层光纤的输出功率达到 90 m W,斜效率为 2 8% .对掺镱双包层光纤激光器的有关特性进行了研究和讨论 .
关键词 掺镱光纤 光纤激光器 石英玻璃 泵浦 双包层
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高功率掺镱双包层光纤激光器的优化和设计 被引量：2
8
作者 张帆 王春灿 +3 位作者 耿蕊 童治 宁提纲 简水生 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期32-37,共6页
针对高功率掺杂光纤激光器设计中存在的多个设计参数无法全局最优化的问题,本文提出一种高效灵活的遗传算法对高功率掺镱双包层光纤激光器的六个重要参数(泵浦波长、信号波长、谐振腔的反射率、光纤长度、掺杂浓度、泵浦功率)同时进行... 针对高功率掺杂光纤激光器设计中存在的多个设计参数无法全局最优化的问题,本文提出一种高效灵活的遗传算法对高功率掺镱双包层光纤激光器的六个重要参数(泵浦波长、信号波长、谐振腔的反射率、光纤长度、掺杂浓度、泵浦功率)同时进行多维变量优化。该方法采用一种全局优化算法(遗传算法),分别讨论了在输出信号功率作为遗传算法中的目标函数时,高功率掺镱双包层光纤激光器的各个系统参数配置。实验结果表明,在所设定的波长范围内,最优的泵浦波长和信号波长分别为975nm和1044nm;最优光纤长度和掺杂浓度有一一对应的取值;谐振腔输入镜面反射率应越大越好,而输出镜面反射率与泵浦功率的大小相关。 展开更多
关键词 光纤激光器 遗传算法 双包层光纤 全局优化
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掺镱双包层光纤激光器多波长输出性能分析 被引量：2
9
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
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损耗对掺镱双包层光纤激光器输出特性的影响 被引量：1
10
作者 张多英 巩稼民 李建东 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期13-14,共2页
本文分析了损耗对线形腔掺镱双包层光纤激光器输出特性的影响。对有损耗的线形腔掺镱双包层光纤激光器输出特性进行了数值分析,(当考虑光纤损耗时)得出了泵浦功率和正反向激光功率在2 0米长光纤处有近2W降低(泵浦功率为2 0W时)的结论。... 本文分析了损耗对线形腔掺镱双包层光纤激光器输出特性的影响。对有损耗的线形腔掺镱双包层光纤激光器输出特性进行了数值分析,(当考虑光纤损耗时)得出了泵浦功率和正反向激光功率在2 0米长光纤处有近2W降低(泵浦功率为2 0W时)的结论。同时,文中给出了有损耗时的输出功率与光纤长度、泵浦功率和后镜反射率R2 的关系曲线。 展开更多
关键词 光纤激光器 双包层光纤 输出特性 损耗
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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
11
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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光纤损耗和自发辐射对掺镱双包层光纤激光器的影响
12
作者 闫昕 梁兰菊 郑义 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期14-15,共2页
本文主要从速率方程出发,分析了光纤损耗和自发辐射对线形腔掺镱双包层光纤激光器的影响。通过数值模拟,结果表明光纤损耗对激光阈值、激光增益、输出功率都有影响,而自发辐射主要对激光输出功率产生一定的影响。从而为光纤激光器的优... 本文主要从速率方程出发,分析了光纤损耗和自发辐射对线形腔掺镱双包层光纤激光器的影响。通过数值模拟,结果表明光纤损耗对激光阈值、激光增益、输出功率都有影响,而自发辐射主要对激光输出功率产生一定的影响。从而为光纤激光器的优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 双包层光纤激光器 自发辐射 光纤损耗 数值分析
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掺镱双包层光纤激光器研究 被引量：3
13
作者 宋令阳 郭玉彬 王立军 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期8-10,共3页
主要从速率方程的角度对稳态条件下线型腔内泵浦光和信号光的传播方程进行推导 ,并在此基础上进行了仿真实验 ,得到了激光输出功率与输入功率和光纤光度的关系 ,以及不同泵浦方式对输出功率的影响 ,最后针对环形腔双包层激光器进行了粗... 主要从速率方程的角度对稳态条件下线型腔内泵浦光和信号光的传播方程进行推导 ,并在此基础上进行了仿真实验 ,得到了激光输出功率与输入功率和光纤光度的关系 ,以及不同泵浦方式对输出功率的影响 ,最后针对环形腔双包层激光器进行了粗略推导和仿真。 展开更多
关键词 泵铺 双包层 半导体二极管激光器 仿真 掺镱 光纤激光器
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掺镱双包层光纤激光器热应力场的理论研究 被引量：2
14
作者 李敬钦 潘炜 +1 位作者 罗斌 熊悦 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期15-17,共3页
针对高功率掺镱双包层光纤激光器(DCFL)的热应力模型,对影响热应力场分布、包层表面最大热应力的参数如:纤芯半径、泵浦方式、泵浦吸收系数进行了研究。结果表明,热破坏作用主要集中于纤芯和包层表面;减小纤芯半径或增加光纤长度能够降... 针对高功率掺镱双包层光纤激光器(DCFL)的热应力模型,对影响热应力场分布、包层表面最大热应力的参数如:纤芯半径、泵浦方式、泵浦吸收系数进行了研究。结果表明,热破坏作用主要集中于纤芯和包层表面;减小纤芯半径或增加光纤长度能够降低包层表面的最大热应力值;双端对称泵浦较之其它泵浦方式性能更优;采用非均匀泵浦吸收系数方案在降低包层表面最大热应力的同时,维持了高功率输出。 展开更多
关键词 双包层 光纤激光器 热应力 温度分布
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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
15
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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高功率多模铒镱共掺双包层光纤激光器的研究 被引量：4
16
作者 董淑福 陈国夫 +2 位作者 赵尚弘 沈华 王屹山 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期366-369,共4页
为了获得尽可能高的输出功率以满足应用需求,分别以实验和数值分析的方法对铒镱共掺双包层光纤激光器的性能进行了进一步研究。实验上,采用加拿大国家光学研究所生产的EY805型铒镱共掺双包层多模光纤作为增益介质,描述了输出功率随入纤... 为了获得尽可能高的输出功率以满足应用需求,分别以实验和数值分析的方法对铒镱共掺双包层光纤激光器的性能进行了进一步研究。实验上,采用加拿大国家光学研究所生产的EY805型铒镱共掺双包层多模光纤作为增益介质,描述了输出功率随入纤抽运功率以及光纤长度的变化,在光纤长度为1.8m的情况下,获得了3.5W的最大输出功率,光-光转换效率达31.8%。基于速率和传输方程,对该铒镱共掺双包层光纤激光器进行了数值模拟,在相同光纤长度下,计算的最大输出功率约4.4W,光-光转换效率40%,比实验结果要高。讨论了进一步对该光纤激光器性能进行优化的措施。该结果对于促进铒镱共掺双包层光纤激光器的实用化及其性能改进具有重要意义。 展开更多
关键词 激光器 双包层光纤 铒镱共掺 包层抽运 数值模拟
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掺镱双包层光纤光栅激光器输出特性的研究 被引量：6
17
作者 张军 潘玉寨 +3 位作者 胡贵军 张亮 李守春 王立军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期173-176,共4页
通过对泵浦源LD的温度控制 ,研究了不同温度对泵浦源波长以及光纤激光器输出特性的影响。利用熔接在掺镱双包层光纤两端的光纤光栅作为光纤激光器的谐振腔 ,采用锥度光纤耦合的方法实现了 5 .1W的单模激光输出 ,输出波长 110 0nm ,最大... 通过对泵浦源LD的温度控制 ,研究了不同温度对泵浦源波长以及光纤激光器输出特性的影响。利用熔接在掺镱双包层光纤两端的光纤光栅作为光纤激光器的谐振腔 ,采用锥度光纤耦合的方法实现了 5 .1W的单模激光输出 ,输出波长 110 0nm ,最大转换效率 6 3%。 展开更多
关键词 光纤激光器 双包层光纤 Yb^3+光纤 光纤光栅
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掺镱双包层调Q脉冲光纤激光器研究 被引量：2
18
作者 樊秋林 李飞翔 王立新 《光电技术应用》 2012年第6期35-37,共3页
光纤激光器是近几年激光领域关注的热点之一,与传统的固体激光器相比,光纤激光器具有容易实现单模、高光束质量输出等优点。对双包层掺镱光纤工作原理及激光放大机理进行了研究,并设计实现了一种声光调Q光纤激光器,该激光器不需要使用... 光纤激光器是近几年激光领域关注的热点之一,与传统的固体激光器相比,光纤激光器具有容易实现单模、高光束质量输出等优点。对双包层掺镱光纤工作原理及激光放大机理进行了研究,并设计实现了一种声光调Q光纤激光器,该激光器不需要使用光纤隔离器等相关光纤元件,具有结构紧凑、效率高、线宽窄等优点。 展开更多
关键词 光纤激光器 双包层光纤 调Q 掺Yb3+
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LD泵浦掺镱的双包层光纤激光器的研究 被引量：2
19
作者 梁兰菊 郑义 +1 位作者 闫昕 刘群 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期18-19,共2页
本文通过数值分析对线形腔LD泵浦掺镱的双包层光纤激光器进行研究,分析了不同泵浦方式下的泵浦光、激光输出功率和增益特性在光纤中的分布。结果表明,双端非对称泵浦比较适合高功率光纤激光器。进一步又研究双端非对称泵浦输出功率与光... 本文通过数值分析对线形腔LD泵浦掺镱的双包层光纤激光器进行研究,分析了不同泵浦方式下的泵浦光、激光输出功率和增益特性在光纤中的分布。结果表明,双端非对称泵浦比较适合高功率光纤激光器。进一步又研究双端非对称泵浦输出功率与光纤长度及腔镜反射率的影响,为提高光纤激光器的输出功率提供了理论和实验依据。 展开更多
关键词 双包层光纤激光器 单端泵浦 双端泵浦 数值分析 线形腔
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双包层Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器稳态特性的分析 被引量：13
20
作者 占生宝 赵尚弘 +2 位作者 董淑福 夏贵进 李云霞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期345-348,共4页
对 98 0nm泵浦光泵浦双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤激光器进行了数值模拟 ,分析了泵浦光与激光在双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤中的分布情况、输出功率与泵浦功率的关系、光纤长度与腔镜反射率对输出激光功率的影响 ,计算的最大斜效率为 5... 对 98 0nm泵浦光泵浦双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤激光器进行了数值模拟 ,分析了泵浦光与激光在双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤中的分布情况、输出功率与泵浦功率的关系、光纤长度与腔镜反射率对输出激光功率的影响 ,计算的最大斜效率为 5 6 .3%,接近于理论计算值的极限。 展开更多
关键词 光纤激光器 双包层Er3+/Yb^3+ 共掺光纤 稳态特性 泵浦功率
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