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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
1
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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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 双包功率光纤激光器 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
3
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 双包光纤激光器 泵浦 功率
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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
4
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 双包光纤激光器 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
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 双包光纤 抽运 数值模拟
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高功率单模Er^(3+)∶Yb^(3+)共掺双包层光纤激光器 被引量:10
6
作者 董淑福 王屹山 +1 位作者 沈华 陈国夫 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1605-1609,共5页
给出了单模输出的铒镱共掺双包层光纤激光器(EYDCFL)的数值分析及最新实验结果.基于速率方程及功率传输方程,对单模EYDCFL进行数值分析,从理论上对其性能进行优化.然后,在相同条件下进行了EYDCFL的实验研究.描述了输出激光功率随入纤泵... 给出了单模输出的铒镱共掺双包层光纤激光器(EYDCFL)的数值分析及最新实验结果.基于速率方程及功率传输方程,对单模EYDCFL进行数值分析,从理论上对其性能进行优化.然后,在相同条件下进行了EYDCFL的实验研究.描述了输出激光功率随入纤泵浦功率和光纤长度的变化以及输出激光波长随光纤长度的变化.在光纤长度为6.3m时,获得了波长为1566nm、最大功率为2.2W的单模激光输出,整体光-光转换效率22%,这是目前国内用该类光纤获得的最高单模输出功率. 展开更多
关键词 光纤激光器 双包光纤 泵浦 数值模拟
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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
7
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 双包光纤激光器 热效应 温度分布 功率
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输出功率大于10W的掺镱双包层微结构光纤激光器 被引量:2
8
作者 李燕 刘艳格 +6 位作者 王超 孙婷婷 王志 刘建国 开桂云 袁树忠 董孝义 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期151-154,共4页
采用F-P腔结构研究了包层泵浦掺Yb3+微结构光纤激光器的输出特性。在以二向色镜作为腔镜的实验中,获得了斜率效率57%,波长1 074.5 nm,输出功率为2.65 W的稳定激光输出;在由二向色镜和光纤端面构成F-P腔的实验中,获得了斜率效率87%,最大... 采用F-P腔结构研究了包层泵浦掺Yb3+微结构光纤激光器的输出特性。在以二向色镜作为腔镜的实验中,获得了斜率效率57%,波长1 074.5 nm,输出功率为2.65 W的稳定激光输出;在由二向色镜和光纤端面构成F-P腔的实验中,获得了斜率效率87%,最大输出功率为11.69 W的激光输出。 展开更多
关键词 微结构光纤 光纤 双包光纤 光纤激光器
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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:3
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 光纤 双包光纤 光纤激光器
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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
10
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 光纤激光器 双包泵浦 泵浦耦合
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LD泵浦的准连续输出双包层掺镱光纤激光器 被引量:10
11
作者 刘亮 崔俊伟 +4 位作者 李文景 王蓟 张云琦 刘桂岐 彭以新 《中国光学》 EI CAS 2012年第6期663-670,共8页
介绍了光纤激光器的理论模型和结构组成,搭建了976 nm激光二极管(LD)泵浦的准连续输出双包层掺镱光纤激光器系统。制作了激光脉冲电源方波发生电路,该电源在脉冲工作模式下重频≤1 000 Hz,脉宽从10μs~50 ms可调,占空比≤50%。分析了... 介绍了光纤激光器的理论模型和结构组成,搭建了976 nm激光二极管(LD)泵浦的准连续输出双包层掺镱光纤激光器系统。制作了激光脉冲电源方波发生电路,该电源在脉冲工作模式下重频≤1 000 Hz,脉宽从10μs~50 ms可调,占空比≤50%。分析了稀土掺杂双包层光纤的各项性能和能级系统,并实验研究了准连续掺镱双包层光纤激光器的输出特性。在最大泵浦功率为8.12 W,重频为50 Hz和脉宽为10 ms下,测得其最大脉冲输出功率为2.67 W。 展开更多
关键词 光纤激光器 LD泵浦 准连续波 双包光纤
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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
12
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 双包光纤 瑞利散射 受激布里渊散射
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高功率双包层光纤激光器受激拉曼散射和热效应的理论研究 被引量:2
13
作者 陈吉欣 隋展 +4 位作者 陈福深 刘志强 李明中 王建军 罗亦鸣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1438-1442,共5页
受激拉曼散射和热效应会限制光纤激光器功率的提高。利用高功率光纤激光器的速率方程和热传导方程,理论研究了双端泵浦和分布泵浦下双包层光纤激光器的受激拉曼散射和热效应,得到了光纤中的泵浦光、激光和斯托克斯光的功率分布,光纤激... 受激拉曼散射和热效应会限制光纤激光器功率的提高。利用高功率光纤激光器的速率方程和热传导方程,理论研究了双端泵浦和分布泵浦下双包层光纤激光器的受激拉曼散射和热效应,得到了光纤中的泵浦光、激光和斯托克斯光的功率分布,光纤激光器的输出特性以及光纤中的温度分布。分析表明,当泵浦功率增大到一定值时,光纤激光器中出现SRS,一部分激光功率会转移给斯托克斯光,影响激光功率进一步提高;与双端泵浦方式相比,分布泵浦下光纤激光器的斜率效率和最大输出功率相差不大,但是,光纤中的温度分布被有效地降低,因此,分布泵浦方式更为有效。 展开更多
关键词 功率激光 双包光纤 光纤激光器 泵浦方式 受激拉曼散射 热效应
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国产掺镱双包层光纤激光器的研究 被引量:3
14
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 双包光纤激光器 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
15
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 光纤 光纤激光器 石英玻璃 泵浦 双包
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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
16
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 双包光纤激光器 反射率 后腔镜
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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
17
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 双包光纤激光器 布儒斯特角轴锥体 径向偏振
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高功率双包层光纤激光器侧面耦合技术的研究进展 被引量:1
18
作者 鲁韶华 许鸥 +2 位作者 冯素春 董小伟 简水生 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期863-867,共5页
双包层光纤侧面耦合技术将泵浦光从光纤侧面耦合进入内包层,与端面耦合技术相比,更有利于高功率光纤激光器的实现。介绍了角度磨抛、微棱镜、V形槽、内嵌反射镜、衍射光栅多种侧面泵浦耦合技术的结构、原理以及系统性能参数,并分析了各... 双包层光纤侧面耦合技术将泵浦光从光纤侧面耦合进入内包层,与端面耦合技术相比,更有利于高功率光纤激光器的实现。介绍了角度磨抛、微棱镜、V形槽、内嵌反射镜、衍射光栅多种侧面泵浦耦合技术的结构、原理以及系统性能参数,并分析了各种技术方案中需要解决的问题。 展开更多
关键词 功率光纤激光器 双包光纤 侧面耦合 耦合效率
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高功率光纤激光器用双包层光纤参数设计 被引量:1
19
作者 李尧 于继承 +2 位作者 赵鸿 朱辰 周寿桓 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z3期159-163,共5页
非线性效应(SBS、SRS)、光纤侧表面散热能力及光纤端面破坏等因素的存在限制了光纤激光器输出功率的进一步提高。为实现单纤千瓦级近衍射极限激光输出,大模面积双包层光纤(LMA DCF)的特性参数,包括纤芯及内包层直径、数值孔径、吸收系... 非线性效应(SBS、SRS)、光纤侧表面散热能力及光纤端面破坏等因素的存在限制了光纤激光器输出功率的进一步提高。为实现单纤千瓦级近衍射极限激光输出,大模面积双包层光纤(LMA DCF)的特性参数,包括纤芯及内包层直径、数值孔径、吸收系数、光纤长度等的设计至关重要。 展开更多
关键词 功率光纤激光器 大模面积双包光纤 参数设计
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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
20
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 双包光纤激光器 端面泵浦 速率方程 功率输出特性 MATLAB仿真
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