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

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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

2

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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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

3

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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全光纤MOPA结构高功率脉冲激光器设计

4

作者 李全法 渠彪 潘诗发 《光通信技术》 北大核心 2025年第2期100-105,共6页

为实现高功率、多参数可调的全光纤主振荡功率放大器(MOPA)结构纳秒脉冲激光输出,采用电路直接调制的半导体激光器作为种子源,设计了一种全光纤MOPA结构高功率脉冲激光器,优化了有源光纤弯曲半径及光路结构。实验结果表明,当一级和二级... 为实现高功率、多参数可调的全光纤主振荡功率放大器(MOPA)结构纳秒脉冲激光输出,采用电路直接调制的半导体激光器作为种子源,设计了一种全光纤MOPA结构高功率脉冲激光器,优化了有源光纤弯曲半径及光路结构。实验结果表明,当一级和二级泵浦功率分别为2.2 W和34.38 W时,该激光器可获得平均输出功率为20.85 W、最大峰值功率为12.9 kW、中心波长为1064.5 nm、线宽为3.75 nm、平均光束质量M2为1.345的稳定输出。 展开更多

关键词 脉冲激光器 全光纤 掺镱光纤激光器 种子源调制 主振荡功率放大器

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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

5

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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掺镱双包层光纤激光器及其泵浦耦合技术 被引量：17

6

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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国产掺镱双包层光纤激光器的研究 被引量：3

7

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研究 被引量：4

8

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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高功率光纤激光器用20/400双包层掺镱光纤 被引量：2

9

作者 冯高锋 杨军勇 +1 位作者 王建明 闫大鹏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期438-441,共4页

采用改进化学气相沉积结合溶液掺杂法制造出了掺镱石英光纤预制棒,预制棒轴向上芯径波动小于5%,折射率差波动小于8%。研磨加工后拉制出20/400双包层掺镱光纤,光纤纤芯不圆度为2%,芯包同心度偏差为0.87μm。双包层掺镱光纤在1095 nm的包... 采用改进化学气相沉积结合溶液掺杂法制造出了掺镱石英光纤预制棒,预制棒轴向上芯径波动小于5%,折射率差波动小于8%。研磨加工后拉制出20/400双包层掺镱光纤,光纤纤芯不圆度为2%,芯包同心度偏差为0.87μm。双包层掺镱光纤在1095 nm的包层损耗为2.1 dB/km。采用拉制的掺镱双包层光纤作为直接振荡结构全光纤化激光器的增益光纤实现了1195 W的1080 nm激光输出,斜率效率达82%。 展开更多

关键词 改进化学气相沉积工艺 掺镱光纤 双包层光纤 光纤激光器

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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

10

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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掺镱双包层光纤激光器研究 被引量：3

11

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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高功率1018nm连续掺镱光纤激光器 被引量：1

12

作者 张仁栗 张彬 +2 位作者 亓岩 颜博霞 毕勇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1073-1075,共3页

成功搭建了高功率1018 nm连续掺镱光纤激光器,通过合理地择增益光纤长度,有效地抑制了ASE。实验获得了300 W最高输出功率,斜率效率为81%。

关键词 高功率 光纤激光器 1018 NM 双包层掺镱光纤

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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

13

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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双包层Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器的实验研究 被引量：10

14

作者 占生宝 赵尚弘 +3 位作者 董淑福 庄茂录 夏贵进 李云霞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期606-608,共3页

通过采用长度为 2m、入纤功率为 1W的双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤作为增益介质所进行的双包层Er3 + /Yb3 + 共掺光纤激光器的实验 ,得到了波长为 15 6 3.5 96nm、功率为 2 4

关键词 EY-805型Er^3+/Yb^3+共掺双包层光纤 ER^3+/YB^3+共掺光纤激光器 激光功率 功率谱

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双包层掺Yb^(3+)光纤激光器的关键技术 被引量：4

15

作者 高雪松 高春清 +4 位作者 胡姝玲 于竞 高明伟 李家泽 魏光辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B04期129-132,共4页

大功率光纤激光器作为第三代激光器的代表,在激光加工和激光武器方面有着重要应用。介绍了掺Yb3+光纤激光器的发展历程,理论上分析了光纤激光器的泵浦阈值和输出功率,讨论了实验过程中涉及到的大功率LD泵浦、光纤耦合和双包层光纤等关... 大功率光纤激光器作为第三代激光器的代表,在激光加工和激光武器方面有着重要应用。介绍了掺Yb3+光纤激光器的发展历程,理论上分析了光纤激光器的泵浦阈值和输出功率,讨论了实验过程中涉及到的大功率LD泵浦、光纤耦合和双包层光纤等关键技术,为同类激光器的改进设计和深入研究提供参考。 展开更多

关键词 光纤激光器 掺YB^3+ 双包层光纤 泵浦阈值 输出功率

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纳秒脉冲掺镱全光纤激光器研究进展 被引量：2

16

作者 曲研 宁超宇 +7 位作者 邹淑珍 于海娟 陈雪纯 许爽 左杰希 韩世飞 李心瑶 林学春 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期199-212,共14页

掺镱全光纤纳秒脉冲激光器发展迅猛,已经为诸多领域开辟了新的道路,特别是高平均功率、大脉冲能量的纳秒脉冲光纤激光器在激光清洗等领域得到了广泛应用。多路光纤激光合束是实现高平均功率、大脉冲能量激光输出的主要手段,其结构复杂... 掺镱全光纤纳秒脉冲激光器发展迅猛,已经为诸多领域开辟了新的道路,特别是高平均功率、大脉冲能量的纳秒脉冲光纤激光器在激光清洗等领域得到了广泛应用。多路光纤激光合束是实现高平均功率、大脉冲能量激光输出的主要手段,其结构复杂程度取决于单模块激光器的输出特性,提升单模块纳秒脉冲全光纤激光器输出特性对于激光清洗等领域具有重要意义。文中总结了单模块掺镱全光纤纳秒脉冲激光器的研究进展,分析了当前限制其功率和能量进一步提升的主要因素。首先,从主动调Q、被动调Q以及增益开关技术三个层面回顾了纳秒脉冲掺镱全光纤振荡器的研究进展;其次,从大脉冲能量、高平均功率、两者协同发展三个指标层面总结了纳秒脉冲掺镱全光纤放大器的研究现状;最后,从限制高指标掺镱全光纤激光器输出特性的因素出发,展望了其在未来功率和能量提升上的发展趋势。 展开更多

关键词 高平均功率 大脉冲能量 纳秒脉冲 掺镱全光纤激光器 激光清洗

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掺Yb^3+双包层光纤激光器的自脉冲行为分析

17

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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掺镱光纤激光器调Q锁模现象研究

18

作者 廖骏杰 《激光杂志》 北大核心 2016年第10期36-38,共3页

为了获得高峰值功率与窄脉宽的激光脉冲,本文使用速率方程和功率传输方程建立了掺镱光纤激光器调Q锁模仿真模型,并且研究了输出脉冲随Q开关上升时间和泵浦功率的演变。通过优化上升时间和泵浦功率,可得到明显的调制锁模脉冲,并且输出脉... 为了获得高峰值功率与窄脉宽的激光脉冲,本文使用速率方程和功率传输方程建立了掺镱光纤激光器调Q锁模仿真模型,并且研究了输出脉冲随Q开关上升时间和泵浦功率的演变。通过优化上升时间和泵浦功率,可得到明显的调制锁模脉冲,并且输出脉冲的峰值功率高达15000W。 展开更多

关键词 掺镱光纤激光器 调Q锁模 速率方程 功率传输方程

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掺Yb^(3+)双包层光纤激光器的研究进展 被引量：3

19

作者 方刚 徐向涛 +3 位作者 全恩臣 戴特力 范嗣强 张鹏 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期278-282,共5页

光纤激光器以其独特的优势得到快速发展,其应用范围已经扩展到工业加工、国防军事、医疗等领域。综述了连续、脉冲掺Yb3+双包层光纤激光器的国内外研究进展,介绍了利用能承受高功率的合束器、光纤光栅的全光纤激光器,利用种子光主振荡... 光纤激光器以其独特的优势得到快速发展,其应用范围已经扩展到工业加工、国防军事、医疗等领域。综述了连续、脉冲掺Yb3+双包层光纤激光器的国内外研究进展,介绍了利用能承受高功率的合束器、光纤光栅的全光纤激光器,利用种子光主振荡光纤放大技术产生高光束质量、高平均功率、高峰值功率的脉冲光纤激光器。分析了影响光纤激光器功率提高的因素,如光纤的损伤、非线性性效应、热效应。最后,对掺Yb3+双包层光纤激光器的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 激光器 掺Yb3+ 光纤激光器 主振荡功率放大器 双包层光纤 非线性效应 热效应

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高功率光纤激光器研究进展 被引量：69

20

作者 楼祺洪 周军 +1 位作者 朱健强 王之江 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期135-138,共4页

高功率掺镱双包层光纤激光器由于在效率、散热和光束质量方面的优势,在工业加工、医疗和国防等领域具有广泛的应用前景,是目前国际上激光技术研究的热点之一。首先综述了国际上高功率光纤激光器的研究进展情况,然后重点介绍了中国科学... 高功率掺镱双包层光纤激光器由于在效率、散热和光束质量方面的优势,在工业加工、医疗和国防等领域具有广泛的应用前景,是目前国际上激光技术研究的热点之一。首先综述了国际上高功率光纤激光器的研究进展情况,然后重点介绍了中国科学院上海光学精密机械研究所在连续光纤激光和脉冲光纤激光方面所取得的进展,采用双端泵浦技术,在15 m的国产双包层光纤中获得440W的连续输出,采用MOPA方式,以4m长的国产光纤作为放大介质,在100kHz时,获得了133W的平均功率输出。 展开更多

关键词 激光技术 光纤激光器 双包层掺镱光纤

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