高功率2.3μm掺铥氟碲酸盐玻璃光纤激光器设计

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作者 任迎帅 贾志旭 +3 位作者 王俊杰 张传泽 秦伟平 秦冠仕 《发光学报》 北大核心 2025年第5期941-950,共10页

利用铥离子掺杂氟碲酸盐玻璃光纤作为增益介质,采用1400/1570 nm双波长激光作为泵浦源,建立了2.3μm光纤激光器理论模型。通过数值求解,系统研究了增益光纤长度、损耗、泵浦光功率等对2.3μm激光性能参数的影响。仿真结果表明,当掺铥氟... 利用铥离子掺杂氟碲酸盐玻璃光纤作为增益介质,采用1400/1570 nm双波长激光作为泵浦源,建立了2.3μm光纤激光器理论模型。通过数值求解,系统研究了增益光纤长度、损耗、泵浦光功率等对2.3μm激光性能参数的影响。仿真结果表明,当掺铥氟碲酸盐玻璃光纤长度为2.3 m、1400 nm泵浦光功率为30 W、1570 nm泵浦光功率为2.4 W时,获得的2.3μm激光功率可达14.7 W,相应的转换效率为45.37%。该研究可为研制高功率2.3μm掺铥光纤激光器提供理论指导。 展开更多

关键词 2.3μm光纤激光器 数值模拟 Tm^(3+)掺杂 氟碲酸盐玻璃

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掺Nd^(3+)激光材料的研究进展 被引量：7

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作者 汤刚 肖卓豪 +2 位作者 左成钢 韩立国 卢安贤 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期40-44,共5页

介绍了掺Nd3+激光离子晶体、陶瓷、玻璃和微晶玻璃材料的研究现状,比较了各种掺Nd3+激光材料的性能,分析了不同的掺Nd3+激光材料的各自用途,评述了有代表性的掺Nd3+激光材料的光谱和激光特性,讨论了掺Nd3+激光材料研究和应用方面的发展... 介绍了掺Nd3+激光离子晶体、陶瓷、玻璃和微晶玻璃材料的研究现状,比较了各种掺Nd3+激光材料的性能,分析了不同的掺Nd3+激光材料的各自用途,评述了有代表性的掺Nd3+激光材料的光谱和激光特性,讨论了掺Nd3+激光材料研究和应用方面的发展趋势。 展开更多

关键词 nd^3+ 晶体 陶瓷 玻璃 微晶玻璃 激光材料

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掺Nd^(3+)光纤环形激光器及其对激光陀螺的可能应用 被引量：2

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作者 明海 刘宇 +7 位作者 戴特辉 吴云霞 谢建平 张运生 耿玉珍 朱冰 陈耀华 钱景仁 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1993年第3期294-298,共5页

报道用Ar^+激光泵浦抛磨型掺Nd^(3+)光纤定向耦合器构成的环形腔、环形激光器的激光阀值、双端输出功率、光谱、偏振等光学特性,并讨论其对激光陀螺应用的可能性。

关键词 光纤 环形腔 激光器 钕 激光陀螺

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掺Nd^(3+)氟化物玻璃中的绿色上转换发光研究 被引量：5

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作者 肖思国 刘政威 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期465-467,共3页

本文报道了掺钕氟化物玻璃在 85 8nm半导体激光激发下的上转换发光。在观测到的各条谱线中 ,与三光子过程相联系的绿光发射在强度上占绝对优势 ,表明钕离子在合适的氟化物玻璃有可能成为有效的绿光发射的上转换材料。

关键词 氟化物玻璃 钕离子掺杂 绿色上转换发光

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氟化物激光晶体Nd^(3+)∶LiY_F4的坩埚下降法生长 被引量：1

5

作者 陈红兵 范世 +3 位作者 徐家跃 费一汀 孙仁英 王文 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期82-,共1页

晶体Nd3 +∶LiYF4是一种优良的LD泵浦激光工作物质 ,该晶体主要采用提拉法生长 ,迄今尚未见采用坩埚下降法生长该晶体的研究报道。本研究组进行了氟化物激光晶体的坩埚下降法生长工艺的研究 ,获得了大尺寸的激光晶体Nd3 +∶LiYF4。本实... 晶体Nd3 +∶LiYF4是一种优良的LD泵浦激光工作物质 ,该晶体主要采用提拉法生长 ,迄今尚未见采用坩埚下降法生长该晶体的研究报道。本研究组进行了氟化物激光晶体的坩埚下降法生长工艺的研究 ,获得了大尺寸的激光晶体Nd3 +∶LiYF4。本实验采用氟化物试剂LiF(CP)、YF3 (AR)、NdF3 (AR)为初始原料 ,并用高温氟化法对氟化物原料进行脱水处理 ,以获得能满足晶体生长需要的无水氟化物原料。根据体系相平衡关系 ,晶体配合料的最佳组成应为LiF∶YF3 =5 1 .5∶48.5 ,同时考虑到在晶体Nd3 +∶LiYF4中Nd3 +是通过替代Y3 +而进入晶格的 ,确定按化学式Li5 1.5 Y47.5 Nd1.0 F4所示组成配制晶体配料 ,其中激活离子Nd3 +的掺杂浓度为 1mol%。在装填坩埚之前 ,将配料再次进行氟化处理 ,并烧结成多晶料。选用铂坩埚的尺寸为2 8× 2 5 0mm ,将籽晶放置于坩埚下端并填装配料后 ,焊接坩埚两端以隔绝空气 ,使晶体生长在密闭条件下进行。该晶体生长所用的坩埚下降生长炉采用电阻加热和铂 铂铑热电偶测温 ,控制炉温 92 0～95 0℃ ,生长体系的固液界面温度为 81 9℃左右 ,界面的温度梯度为 2 0～ 30℃ ,坩埚下降速度为0 .4～ 0 .8mm/h。在上述条件下已生长出尺寸达2 5mm× 6 0mm的透明、浅紫色、无散射的Nd3 +∶LiYF4晶体。 展开更多

关键词 氟化物晶体 激光晶体 nd^(3+)∶LiYF_4 布里奇曼法

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飞秒激光在掺Nd^(3+)光热敏折变玻璃中写入光波导

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作者 张泽宇 安海涛 +5 位作者 王旭 谢英武 张华 刘青 陈立功 杨波 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期9-16,共8页

利用中心波长1 028nm、重复频率50kHz、脉冲宽度220fs的超短脉冲激光在掺Nd^(3+)光热敏折变玻璃中刻写双线型和压低包层管状波导.研究了激光功率、波导双线间距、管状波导直径对近场模式的影响,得到了两组导光模式较优的波导.利用波导... 利用中心波长1 028nm、重复频率50kHz、脉冲宽度220fs的超短脉冲激光在掺Nd^(3+)光热敏折变玻璃中刻写双线型和压低包层管状波导.研究了激光功率、波导双线间距、管状波导直径对近场模式的影响,得到了两组导光模式较优的波导.利用波导的近场模式强度分布重构了其折射率分布图,得到两类波导最大的折射率增加量分别为+7.0×10^(-4)和+5.5×10^(-4).利用散射法测得双线型波导的传输损耗为1.29dB/cm;通过测量插入损耗得到压低包层管状波导的传输损耗小于1.95dB/cm.利用飞秒激光在掺Nd^(3+)光热敏折变玻璃中直接写入光波导,在集成光学器件上具有广阔的应用前景. 展开更多

关键词 集成光学 双线型波导 压低包层管状波导 飞秒激光光刻 掺nd^3+光热敏折变玻璃

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Yb^(3+)掺杂双包层光子晶体光纤制备研究 被引量：5

7

作者 陈月娥 侯蓝田 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期62-66,共5页

本文报道了国内自行研制和制备的以高功率光子晶体光纤激光器为目标的Yb3+掺杂双包层光子晶体光纤。给出了Yb3+掺杂多组分玻璃芯棒和以此为芯的双包层光子晶体光纤的制备流程、工艺和关键技术。对制备的Yb3+掺杂多组分玻璃、双包层光子... 本文报道了国内自行研制和制备的以高功率光子晶体光纤激光器为目标的Yb3+掺杂双包层光子晶体光纤。给出了Yb3+掺杂多组分玻璃芯棒和以此为芯的双包层光子晶体光纤的制备流程、工艺和关键技术。对制备的Yb3+掺杂多组分玻璃、双包层光子晶体光纤进行一系列的物理属性、热学和光谱测试,并通过计算分析得到相对优秀的掺杂多组分玻璃配方(Yb3+-(2mol%)-SiO2(70mol%)-MgO-CaO-BaO-Li2O-Al2O3(2mol%))。样品中的Yb3+掺杂双包层光子晶体光纤具有结构规则传光性能良好等优点,为自行开发高功率光子晶体光纤激光器提供材料器件基础。 展开更多

关键词 Yb^3+掺杂硅酸盐玻璃 双包层光子晶体光纤 高功率激光器 玻璃

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Tm^(3+)掺杂玻璃光纤研究进展 被引量：1

8

作者 钱国权 唐国武 +3 位作者 吴敏波 钱奇 陈东丹 杨中民 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第8期2471-2484,共14页

2μm波段光纤激光可被广泛应用于激光雷达、生物医疗、环境监测以及光谱学等领域,而Tm^(3+)掺杂玻璃光纤是2μm波段光纤激光重要的增益介质。本文从Tm^(3+)掺杂玻璃的发光特性出发,介绍了Tm^(3+)掺杂玻璃光纤的制备技术,综述了不同玻璃... 2μm波段光纤激光可被广泛应用于激光雷达、生物医疗、环境监测以及光谱学等领域,而Tm^(3+)掺杂玻璃光纤是2μm波段光纤激光重要的增益介质。本文从Tm^(3+)掺杂玻璃的发光特性出发,介绍了Tm^(3+)掺杂玻璃光纤的制备技术,综述了不同玻璃基质材料掺Tm^(3+)光纤的研究进展。最后,指出了制备高性能Tm^(3+)掺杂玻璃光纤需要解决的关键问题,提出了可能的解决方法,并对Tm^(3+)掺杂玻璃光纤发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 2μm波段 Tm^(3+) 增益光纤 光纤激光 激光玻璃 单频激光

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掺Pr^(3+)氟化物光纤的光谱特性研究

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作者 杨宝 明海 +8 位作者 张运生 孙晓泉 耿玉珍 吴云霞 谢建平 刘创新 裔关宏 祁长鸿 胡和方 《量子电子学报》 CAS CSCD 1997年第3期244-247,共4页

本文报道利用自己研制的长波段钛宝石激光器在1017um、980um、1020um、1220um等系滤波长上研究国产接Pr3+氯化物光纤的吸收特性和荧光特性，得到了荧光峰值波长和最佳泵浦波长，并进行分析讨论。

关键词 氟化物光纤 光谱特性 可调谐钛宝石激光器

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Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃光纤2.86μm激光性能研究(特邀) 被引量：3

10

作者 张集权 刘墨 +3 位作者 许念念 贾世杰 王顺宾 王鹏飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期182-187,共6页

文中使用熔融淬火法制备了氟化铝基、氟化铟基和氟化锆基玻璃样品,通过浸水实验研究了其抗潮解稳定性,结果表明氟化铝基玻璃具有更好的抗潮解性能。因此制备了不同浓度的Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃样品,测试了其透过光谱,表明该... 文中使用熔融淬火法制备了氟化铝基、氟化铟基和氟化锆基玻璃样品,通过浸水实验研究了其抗潮解稳定性,结果表明氟化铝基玻璃具有更好的抗潮解性能。因此制备了不同浓度的Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃样品,测试了其透过光谱,表明该玻璃具有高的透过率和宽的透过窗口。在1150 nm拉曼激光的激发下,获得了样品的发射光谱,并对其发光机理进行了分析。利用吸注法制备了2 Ho^(3+)/0.2 Pr^(3+)掺杂的氟化铝基玻璃预制棒,使用棒管法拉制了氟化铝基玻璃光纤。使用回切法测得光纤在793 nm处的损耗为1.8 dB/m。在1150 nm激光泵浦下,利用8.6 cm长的Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃光纤作为增益介质,获得了功率为207 mW的2.865μm激光输出,斜率效率为11.4%。上述研究结果表明,氟化铝基玻璃光纤是一种稳定的中红外激光增益材料。 展开更多

关键词 氟化铝基玻璃光纤 Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺 中红外激光 2.9μm激光

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钕玻璃介质中强激光束传输特性的初步研究 被引量：21

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作者 景峰 张小民 +9 位作者 朱启华 彭志涛 蒋东镔 程晓峰 陈波 陈远斌 刘华 刘兰琴 刘红婕 张清泉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期551-555,共5页

由入射强激光束的强度或相位调制引起的小尺度纹波在经过非线性介质后 ,将产生强烈的自聚焦效应。在非线性相位延迟 ( B积分 )超过一定值后 ,将严重影响光束的近场强度分布 ,甚至造成丝状破坏。数值模拟和实验研究了在一定强度调制下的... 由入射强激光束的强度或相位调制引起的小尺度纹波在经过非线性介质后 ,将产生强烈的自聚焦效应。在非线性相位延迟 ( B积分 )超过一定值后 ,将严重影响光束的近场强度分布 ,甚至造成丝状破坏。数值模拟和实验研究了在一定强度调制下的光束经过钕玻璃介质发生自聚焦成丝效应的阈值条件 ,以及非线性传输的一般规律。可以通过模拟计算 ,给出高功率激光系统设计中的 ΔB判据。 展开更多

关键词 光传输 钕玻璃激光装置 强激光束

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808 nm LD激发下高折射率差光纤锥-硫卤微球耦合系统的荧光回廊模 被引量：2

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作者 路来伟 吴越豪 +5 位作者 李超然 吕社钦 张培晴 戴世勋 许银生 沈祥 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期161-165,共5页

用熔融淬冷法制备了0.5wt.%掺杂Nd^3＋：75GeS2-15Ga2S3-0CsI（0.5wt.%Nd-GGSI）硫卤玻璃.在此基础上以玻璃粉料漂浮熔融法制备出粒径为50-300μm高折射率（n≈2.1）玻璃微球,并在显微镜下选出表面质量高的硫卤微球用于后续实验.将火焰... 用熔融淬冷法制备了0.5wt.%掺杂Nd^3＋：75GeS2-15Ga2S3-0CsI（0.5wt.%Nd-GGSI）硫卤玻璃.在此基础上以玻璃粉料漂浮熔融法制备出粒径为50-300μm高折射率（n≈2.1）玻璃微球,并在显微镜下选出表面质量高的硫卤微球用于后续实验.将火焰法拉制出的直径1-2μm间的双锥形石英微纳光纤与硫系微球进行近场耦合.相位匹配条件下测试结果表明光纤锥倏逝场将激发球内径向高阶回音壁模式.实验测量了在808nm LD激光泵浦下直径110μm微球的荧光光谱特性,结果表明：掺Nd3＋硫卤微球在输出端1 075nm波段附近产生了等间距分布的荧光回音壁模式的光学谐振,共振峰间隔为1.80nm.实验结果与微球腔回音壁模式谐振的理论模型有较高的符合度。 展开更多

关键词 光学器件 硫卤玻璃微球 回音壁模式 nd^3+掺杂 锥形光纤

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上转换氟化物光纤激光器 被引量：1

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作者 李毛和 胡和方 林凤英 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期350-355,共6页

氟化物玻璃是一种性能优异的激光基质材料。本文介绍了稀土离子上转换发光的机理和光纤激光器的基本结构，综述了近几年来对掺Ｔｍ３＋、Ｐｒ３＋、Ｅｒ３＋、Ｈｏ３＋和Ｎｄ３＋的上转换氟化物光纤激光器的研究和应用概况。

关键词 上转换 氟化物玻璃 光纤激光器 激光器

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2～5μm超长波段红外光纤通信的发展 被引量：4

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作者 干福熹 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1991年第6期415-426,共12页

评述了新的光纤通信,特别是长距离光纤通信的发展,这种光纤通信是基于超低损耗的氟化物玻璃纤维;讨论了氟化物玻璃纤维的进展和存在的问题;报道了我国应用于红外光纤通信的氟化物玻璃纤维、半导体激光器以及其它元件的研究结果;分析了... 评述了新的光纤通信,特别是长距离光纤通信的发展,这种光纤通信是基于超低损耗的氟化物玻璃纤维;讨论了氟化物玻璃纤维的进展和存在的问题;报道了我国应用于红外光纤通信的氟化物玻璃纤维、半导体激光器以及其它元件的研究结果;分析了长距离无中继的光纤通信的可能性。 展开更多

关键词 光纤通信 红外 氟化物玻璃 激光器

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掺钕单模光纤激光器的调Q实验研究 被引量：1

15

作者 姚保利 龚华仁 《激光技术》 CAS CSCD 1995年第1期46-49,共4页

采用连续运转Ａｒ￣＋激光器５１４５输出波长光作为泵浦源，采取端泵浦的平凹光学谐振腔结构，用光学斩波器作为Ｑ开关，建立了掺钕单模光纤激光器的调Ｑ实验装置，对这种激光器的调Ｑ特性进行了实验研究和讨论。

关键词 掺钕单模 光纤 光纤激光器 调Q

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钕在氟氧化物和氧化物玻璃中的光谱分析 被引量：3

16

作者 侯朝霞 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期71-73,共3页

采用熔融法分别制备出掺钕氟氧化物玻璃和锂铝硅氧化物玻璃。采用UV-vis-NIR分光光度计和荧光光谱仪测定两种玻璃基质材料的透过率、吸收光谱和荧光光谱。紫外光区透过率的细微差异是氧化物和氟化物电子构型不同造成的。可见光和红外光... 采用熔融法分别制备出掺钕氟氧化物玻璃和锂铝硅氧化物玻璃。采用UV-vis-NIR分光光度计和荧光光谱仪测定两种玻璃基质材料的透过率、吸收光谱和荧光光谱。紫外光区透过率的细微差异是氧化物和氟化物电子构型不同造成的。可见光和红外光区透过率差异是阳离子半径不同和基质材料密度不均匀引起的。主要吸收峰位于523、582、744、802、870nm处,分别对应于钕离子的4I9/2→4G7/2、4I9/2→2H11/2、4I9/2→4F7/2、4I9/2→4F5/2和4I9/2→4F13/2吸收跃迁。位于892、1057、1107、1333nm处的荧光发射中心,分别对应于钕离子的4F3/2→4I9/2、4F3/2→4I11/2和4F3/2→4I13/2辐射跃迁。氟氧化物玻璃在892、1107、1333nm处的荧光光谱强度明显高于氧化物玻璃,两者在1057nm处的发光强度基本一致。由于钕离子进入低声子能量的氟化物中,无辐射跃迁损失小,氟氧化物玻璃基质的量子效率高于氧化物玻璃基质的量子效率。 展开更多

关键词 激光材料 玻璃 光谱分析 稀土 钕离子

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掺钕氟锆酸盐玻璃激光光纤的研制

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作者 胡和方 裔关宏 +5 位作者 林凤英 余尧楚 祁长鸿 刘创新 籍惠兴 干福嘉 《功能材料》 EI CAS CSCD 1995年第6期481-483,共3页

应用Ｊｕｄｄ－Ｏｆｅｌｔ理论模型和实验测定，研究了几种掺钕氟化物玻璃的光谱和荧光性质及其与玻璃化学组成的关系。结果表明，钕离子在氟锆酸盐玻璃中的发光性质要优于它在氟铝酸盐玻璃和氟磷酸盐玻璃中的发光性质，并随氟锆酸盐玻... 应用Ｊｕｄｄ－Ｏｆｅｌｔ理论模型和实验测定，研究了几种掺钕氟化物玻璃的光谱和荧光性质及其与玻璃化学组成的关系。结果表明，钕离子在氟锆酸盐玻璃中的发光性质要优于它在氟铝酸盐玻璃和氟磷酸盐玻璃中的发光性质，并随氟锆酸盐玻璃中氟逐步被氯所取代得到进一步的改善。应用连续浇注法制得了相应玻璃包皮的氟酸盐玻璃光纤预制棒，并拉制出芯径为９μｍ掺钕氟酸盐玻璃光纤。该光纤在波长为５１４ｎｍ的氢激光或彼长为８００ｎｍ的钛宝石激光的光泵下。相继在１．０５和１．３４μｍ获得了连续激光输出，室温下１．０５μｍ激光的输出功率已达１１ｍＷ，斜率超过２０％。 展开更多

关键词 激光光纤 氟化物玻璃 掺钕

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掺钕氟化物玻璃光纤的实验研究 被引量：1

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作者 曹介元 《光通信技术》 CSCD 1995年第1期27-29,共3页

测试了掺钕氟化物玻璃光纤的受激幅射谱特性，给出了相应的１．３微米光辐射的理论模型。通过吸收谱测量，讨论了使用半导体短波长激光管泵浦，实现１．３微米光放大的可能性。

关键词 掺钕氟化物 玻璃光纤 受激辐射 光纤放大器

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高功率固体激光驱动器的优化设计 被引量：4

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作者 景峰 彭志涛 +2 位作者 朱启华 程晓锋 张小民 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第F11期117-121,共5页

扼要介绍了高功率固体激光系统物理设计中的一些基本概念 ,并阐述了系统优化设计的主要方法。针对神光 原型装置的物理设计 ,提出了其能流分布设计优化的判据和设计的限制条件 ,给出了原型装置主放大级的初步优化设计结果。

关键词 高功率固体激光驱动器 优化设计 神光Ⅲ装置 激光聚变装置 原型装置 能流分布 主放大级

全文增补中

掺钕光纤光放大特性的计算和分析 被引量：1

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作者 杨开宇 曹介元 《光通信研究》 1995年第2期23-26,共4页

本文根据钕离子四能级受激跃迁的理论模型，考虑到上能级激发态吸收（ＥＳＡ〕的影响，对掺钕氟化物玻璃光纤在１３００ｎｍ波段的光放大特性进行了理论计算和分析。

关键词 激光器 掺钕光纤 光放大器 氟化物 玻璃光纤

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