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准连续2μm掺铥光纤激光器时频特性控制
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作者 梅雪晗 陈翔 +6 位作者 徐港 杨元忠 张仲 雷诚 李胜 王行环 王度 《红外与毫米波学报》 北大核心 2025年第2期161-167,共7页
波长2μm附近的激光位于大气传输窗口和水的强吸收峰,在医疗、激光雷达、材料加工以及中红外泵浦源等方面具有重要应用。掺铥光纤激光器(thulium-doped fiber laser,TDFL)是一种可在2μm波长获得高功率输出的重要光源。本文针对准连续(q... 波长2μm附近的激光位于大气传输窗口和水的强吸收峰,在医疗、激光雷达、材料加工以及中红外泵浦源等方面具有重要应用。掺铥光纤激光器(thulium-doped fiber laser,TDFL)是一种可在2μm波长获得高功率输出的重要光源。本文针对准连续(quasi-continuous wave,QCW)TDFL中的弛豫振荡和模间四波混频问题,通过增加偏置电流、优化增益光纤长度以及改变光纤盘绕直径等方案,优化了激光器的时域及频域输出特性,并探究了不同增益光纤结构对光纤传输模式的影响。研制的QCW-TDFL在脉宽为100μs、重复频率为1 kHz、占空比为10%的情况下,在中心波长为1939.2 nm时,实现了峰值功率为894 W、平均功率为89.4 W的输出,并获得了稳定可控的脉冲输出波形和光谱特性。 展开更多
关键词 准连续光纤激光器 m激光光源 掺铥光纤 弛豫振荡 模间四波混频
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2μm可调谐全光纤脉冲激光器
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作者 武宇 李保群 王天枢 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1016-1021,共6页
本文采用光纤尾纤型马赫曾德型(MZ)结构的周期性铌酸锂(LiNbO 3)电光强度调制器进行主动调Q,设计了在环形腔结构中加入可调谐滤波器,实现了波长在1882 nm~1992 nm可调谐脉冲激光的稳定输出。调节施加在调制器上的信号频率,产生了激光器... 本文采用光纤尾纤型马赫曾德型(MZ)结构的周期性铌酸锂(LiNbO 3)电光强度调制器进行主动调Q,设计了在环形腔结构中加入可调谐滤波器,实现了波长在1882 nm~1992 nm可调谐脉冲激光的稳定输出。调节施加在调制器上的信号频率,产生了激光器重复频率在15~70 kHz可调的脉冲激光。在重复频率为15 kHz时,泵浦功率为1 W时,获得最大单脉冲能量6.4μJ,峰值功率5.1 W。本研究具有全光纤化,波长大范围可调等优势,有助于进一步探索调Q脉冲激光的可调谐范围及其潜在应用。 展开更多
关键词 光纤激光器 调Q脉冲 主动调Q 波长可调谐 m
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2μm波段多波长可调谐光纤激光器研究 被引量:8
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作者 钟敬武 马万卓 +2 位作者 张鹏 贾青松 王天枢 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期262-265,共4页
设计了一种基于马赫-曾德(M-Z)光纤干涉滤波器的可调谐多波长掺铥环形光纤激光器,M-Z光纤滤波器由两个3 d B耦合器级联构成,通过光纤耦合器接入环形腔中,并利用Sagnac光纤反射镜实现反射式滤波。实验利用一个发射功率为250 m W的1573 n... 设计了一种基于马赫-曾德(M-Z)光纤干涉滤波器的可调谐多波长掺铥环形光纤激光器,M-Z光纤滤波器由两个3 d B耦合器级联构成,通过光纤耦合器接入环形腔中,并利用Sagnac光纤反射镜实现反射式滤波。实验利用一个发射功率为250 m W的1573 nm光纤激光器作为泵浦源,通过一个1570/2000 nm波分复用器(WDM)注入一段4 m长单模掺铥光纤(TDF)中获得2μm波段光增益。环形腔内加入偏振控制器(PC)调节腔内损耗,实现了2μm波段可调谐多波长输出,观测到最多3个波长激光。 展开更多
关键词 光纤激光器 掺铥光纤(TDF) m波段 马赫-曾德干涉仪 多波长
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2μm光纤激光器的研究进展 被引量:17
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作者 刘沛沛 白杨 +1 位作者 任兆玉 白晋涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期45-49,共5页
近年来,2μm波段的光纤激光器由于在测高、测距、大气遥感等方面具有重要的应用前景而引起了广泛关注。光纤激光器以其耦合效率高、散热好、转换效率高、阈值低、光束质量好和窄线宽等优点在激光领域中占据了重要的地位。介绍了实现2μ... 近年来,2μm波段的光纤激光器由于在测高、测距、大气遥感等方面具有重要的应用前景而引起了广泛关注。光纤激光器以其耦合效率高、散热好、转换效率高、阈值低、光束质量好和窄线宽等优点在激光领域中占据了重要的地位。介绍了实现2μm激光输出的3个基本条件,并分别介绍了单掺Tm3+与Tm3+,Ho3+共掺2μm光纤态激光器的发展状况,指出掺Tm3+光纤激光器2μm连续激光输出能量应该还有很大的提升空间,在脉冲输出方面,Tm3+、Ho3+共掺激光器是一个今后研究的热点。 展开更多
关键词 光纤激光器 m波长 Ho3+ Tm3+共掺 包层抽运
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2μm光纤激光器的研究进展 被引量:5
5
作者 周俊 董淑福 +2 位作者 周义建 陈婉 陈国夫 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期1-3,共3页
近年来,2μm光纤激光器由于自身优点和重要应用价值受到人们的极大关注。综述了单掺Tm3+、单掺Ho3+和Tm3+:Ho3+共掺2μm光纤激光器的发展状况,分析提出1565nm抽运Tm3+:Ho3+共掺光纤激光器系统是产生2μm激光的较佳选择。
关键词 激光技术 光纤激光器 m激光 Tm^3+ HO^3+
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2μm波段宽带可调谐全光纤激光器 被引量:4
6
作者 王天枢 王诚博 +5 位作者 马万卓 王富任 吕江泊 陆劲松 梅朝阳 黄嘉伟 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期569-573,共5页
设计并实验研究了一种采用Fabry-Perot(F-P)光纤滤波器的2μm波段宽带可调谐全光纤环形激光器,经过放大的1 550nm半导体激光泵浦单模铥-钬共掺光纤(THDF)获得2μm波段宽带增益。实验结果表明,该结构在2μm波段获得了195nm调谐范围的激... 设计并实验研究了一种采用Fabry-Perot(F-P)光纤滤波器的2μm波段宽带可调谐全光纤环形激光器,经过放大的1 550nm半导体激光泵浦单模铥-钬共掺光纤(THDF)获得2μm波段宽带增益。实验结果表明,该结构在2μm波段获得了195nm调谐范围的激光输出,线宽0.05nm,边模抑制比66.98dB。整个结构采用铥-钬共掺光纤放大结构,可使输出功率达到瓦级。 展开更多
关键词 光纤激光器 m波段 F-P滤波器 可调谐激光器
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2μm高功率掺铥光纤激光器研究进展 被引量:2
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作者 王郡婕 《激光杂志》 北大核心 2015年第8期5-7,共3页
掺铥光纤激光器不仅具有光纤激光器结构简单、光束质量好、效率高和易于操作等特点,其输出的2μm中红外波段还可广泛应用于各个领域。本文以铥元素的光谱吸收特性和能级结构为基础,讨论了三种泵浦掺铥光纤(TDF)激光器的方法,并对其各自... 掺铥光纤激光器不仅具有光纤激光器结构简单、光束质量好、效率高和易于操作等特点,其输出的2μm中红外波段还可广泛应用于各个领域。本文以铥元素的光谱吸收特性和能级结构为基础,讨论了三种泵浦掺铥光纤(TDF)激光器的方法,并对其各自优缺点进行了对比;然后分析了TDF激光器的国内外研究状况,总结了国内TDF激光器发展相对滞后的原因;最后提出了影响TDF激光器工作性能的主要因素及其今后的发展方向。 展开更多
关键词 m 高功率 掺铥光纤激光器
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2μm掺铥(Tm^(3+))光纤激光器的实验研究 被引量:5
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作者 杨丽萍 冯晓强 +3 位作者 陆宝乐 王郡婕 任兆玉 白晋涛 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期18-19,共2页
为了实现高效、紧凑、窄线宽的2μm激光输出,采用中心波长为790nm的LD激光器作为泵浦源端面泵浦掺铥光纤,半导体散热系统,光纤布拉格光栅(FBG)构成谐振腔的全光纤激光器。首先,我们采用一个光栅,光纤尾端采用4%的菲涅尔反射,将所有的光... 为了实现高效、紧凑、窄线宽的2μm激光输出,采用中心波长为790nm的LD激光器作为泵浦源端面泵浦掺铥光纤,半导体散热系统,光纤布拉格光栅(FBG)构成谐振腔的全光纤激光器。首先,我们采用一个光栅,光纤尾端采用4%的菲涅尔反射,将所有的光学元件熔接在一起后,我们获得了2μm的稳定输出。当泵浦电流为44A时,获得的最大输出功率为8.7W,斜率效率为29.4%,其线宽为4.5m,阈值功率为0.7W。当采用两个光栅构成谐振腔时,其线宽可窄至3nm左右,光斑质量可得到进一步的提高.实验结果表明:该激光器稳定性可靠、输出激光线宽较窄,功率较高,光斑质量好。 展开更多
关键词 掺Tm3+光纤激光器:光纤布拉格光栅 m波长 光纤激光器
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2μm全光纤结构铥钬共掺光纤激光器 被引量:1
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作者 陈立 鲁平 +3 位作者 张亮 田铭 赵水 刘德明 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期195-197,共3页
为了实现高效、全光纤化的2μm激光输出,采用中心波长为1569nm附近的级联双包层铒镱共掺光纤放大器来抽运铥钬共掺单模光纤、1550nm/2000nm波分复用器、光纤耦合器构成的环形腔全光纤激光器。当915nm LD抽运驱动电流为6.9A时,获得的最... 为了实现高效、全光纤化的2μm激光输出,采用中心波长为1569nm附近的级联双包层铒镱共掺光纤放大器来抽运铥钬共掺单模光纤、1550nm/2000nm波分复用器、光纤耦合器构成的环形腔全光纤激光器。当915nm LD抽运驱动电流为6.9A时,获得的最大输出激光功率为57.23mW,斜率效率约为12%,线宽约为4.5nm,阈值抽运功率约为180mW。结果表明,该光纤激光器性能可靠,其在光纤传感、激光医疗等领域将有巨大应用前景。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤激光器 铥钬共掺光纤 环形腔 m波长
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基于全光纤滤波技术的多波长掺铥光纤激光器
10
作者 王大博 祝连庆 +1 位作者 何巍 辛璟焘 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期809-813,共5页
设计了一种基于马赫-曾德和光纤光栅滤波结构的掺铥光纤激光器,实现了2μm波段多波长激光输出。马赫-曾德滤波器由2个3 d B耦合器构成,光纤光栅反射波长为1950.35 nm,滤波器的波长间隔为1.6 nm,激光器阈值为70m W。通过实验证明了采用马... 设计了一种基于马赫-曾德和光纤光栅滤波结构的掺铥光纤激光器,实现了2μm波段多波长激光输出。马赫-曾德滤波器由2个3 d B耦合器构成,光纤光栅反射波长为1950.35 nm,滤波器的波长间隔为1.6 nm,激光器阈值为70m W。通过实验证明了采用马赫-曾德结合光纤光栅进行滤波能够有效提高波长稳定性,实验中通过调节偏振控制器能够实现稳定的单波长、双波长及三波长激光输出。1892.2 nm单波长激光的波长漂移和功率漂移分别小于0.6 nm和0.969 d B,边模抑制比为49.75 d B;1902.8 nm和1932.0 nm双波长激光的波长漂移均小于0.4 nm,功率漂移分别小于1.021 d B和2.583 d B;1895.7 nm、1902.5 nm和1931.9 nm三波长激光的波长漂移分别小于0.4 nm、0.3 nm和1.0 nm,功率漂移分别小于2.548d B、1.441 d B和0.809 d B。输出激光3 d B线宽均小于0.8 nm。 展开更多
关键词 掺铥光纤激光器 2μm多波长光纤激光器 马赫-曾德滤波器 光纤光栅
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2μm波段激光器的发展状况 被引量:5
11
作者 吴月 翟刚 姚治海 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1-2,共2页
讨论了产生2μm激光的两种方式,结合最新的相关文献分别对直接泵浦的2μm全固态激光器和2μm光学参量振荡器(OPO)的发展状况进行了详细的论述,并指出了2μm激光的应用前景。
关键词 m波长 全固态激光器 光学参量振荡器(OPO)
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泵浦线宽和波长飘移对全固态Tm激光器性能的影响(英文) 被引量:1
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作者 王娟 黄海洲 +6 位作者 黄见洪 葛燕 戴殊韬 邓晶 林紫雄 翁文 林文雄 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期62-70,共9页
为了研究泵浦带宽和波长飘移对全固态激光器的影响,进行了光谱分析和热效应分析,该分析是在准三能级Tm:YAG激光器上进行的。提出光谱模型和晶体热模型,用来研究不同泵浦带宽下Tm激光器的效率和热效应。在Tm激光实验中,结构紧凑、高效率... 为了研究泵浦带宽和波长飘移对全固态激光器的影响,进行了光谱分析和热效应分析,该分析是在准三能级Tm:YAG激光器上进行的。提出光谱模型和晶体热模型,用来研究不同泵浦带宽下Tm激光器的效率和热效应。在Tm激光实验中,结构紧凑、高效率的键合Tm激光器得到验证,中心波长输出在2 013.2 nm。这一激光器的泵浦源是0.1 nm窄线宽的光纤耦合激光二极管,其输出波长是784.9 nm。最大输出功率为7.96 W,斜率效率为62.5%,光-光转换效率为53.3%。当耦合透过率为3%时,激光功率从1.87 W增大到14.93 W,激光波长从2 013.25~2 014.53 nm飘移。当耦合透过率为5%时,输出波长从2 013.91 nm飘移到2 014.26 nm。尽管晶体的最高温度会稍有上升,但0.1 nm窄带宽泵浦可以有效提高激发效率,因此具有更高的激光效率。通过综合考虑泵浦带宽和波长飘移以及增益介质的光谱分布,该研究可以扩展到其他固体激光器来选择泵浦源,有助于实现高效的激光系统。 展开更多
关键词 泵浦线宽 波长飘移 热效应 m激光器 激发效率
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9.3μm射频激励板条波导CO_2激光器的研究 被引量:2
13
作者 张鹏 任宁 +1 位作者 林守利 徐锦忠 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期812-815,共4页
为了得到9.3μm的激光输出,采用比较5种CO_2同位素气体小信号增益系数的方法,进行了理论分析。选择同位素气体12C18O2作为射频激励板条波导CO_2激光器的工作介质,进行了实验验证,得到了9.3μm的激光输出;并对激光器的工作气压进行优化,... 为了得到9.3μm的激光输出,采用比较5种CO_2同位素气体小信号增益系数的方法,进行了理论分析。选择同位素气体12C18O2作为射频激励板条波导CO_2激光器的工作介质,进行了实验验证,得到了9.3μm的激光输出;并对激光器的工作气压进行优化,在10.00k Pa的工作气压下,得到了最大96W的功率输出。结果表明,12C18O2的中心波长在9.3μm附近,且可得到高功率的激光输出。该研究有利于9.3μm CO_2激光器的国产化,以及提高核心部件的国产化率。 展开更多
关键词 激光器 CO2激光器 CO2同位素气体 9.3μm波长 射频激励 板条波导
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氟化物光纤级联激光器技术进展
14
作者 白冲冲 李永亮 +3 位作者 王斯琦 李仕明 雷雨 毛傲飞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1327-1332,共6页
能同时产生2μm和3μm双波段输出的级联氟化物光纤激光器在光电对抗、激光测距、激光通信、激光医疗等诸多领域都有着极高的应用前景和价值,已成为近年来国内外的研究热点。文中从不同的掺杂稀土离子角度对氟化物中红外光纤激光器的级... 能同时产生2μm和3μm双波段输出的级联氟化物光纤激光器在光电对抗、激光测距、激光通信、激光医疗等诸多领域都有着极高的应用前景和价值,已成为近年来国内外的研究热点。文中从不同的掺杂稀土离子角度对氟化物中红外光纤激光器的级联原理和研究进展进行了阐述,指出了当前发展所面临的问题和今后的研究方向。 展开更多
关键词 光纤激光器 氟化物 级联 m和3μm
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国产掺铥双包层光纤光谱特性研究 被引量:4
15
作者 胡辉 杜戈果 +4 位作者 郭春雨 闫培光 刘国平 高成彬 阮双琛 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期478-482,共5页
对内包层截面为六边形的国产掺Tm3+双包层光纤的光谱特性进行了较全面的实验研究。在1064nm激光泵浦下,观察到掺铥光纤发出明亮的蓝光,对其上转换谱进行了测量,并分析了产生的机理。在785nmLD泵浦下,测量了光纤的荧光谱。选用3种不同透... 对内包层截面为六边形的国产掺Tm3+双包层光纤的光谱特性进行了较全面的实验研究。在1064nm激光泵浦下,观察到掺铥光纤发出明亮的蓝光,对其上转换谱进行了测量,并分析了产生的机理。在785nmLD泵浦下,测量了光纤的荧光谱。选用3种不同透过率的输出镜,对长度分别为4.5m和2.2m的掺Tm3+光纤实现了2μm波段的激光输出;利用红外光谱仪测得了激光波长。实验获得最大输出功率达到5.1W,斜率效率41.9%,并对实验结果做了分析。 展开更多
关键词 掺Tm3+双包层光纤 光纤激光器 m激光 频率上转换
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