低辐照剂量率下光纤激光器输出功率的自漂白-辐照平衡实验研究

1

作者 陈金宝 相广彪 +3 位作者 王小林 张汉伟 张江彬 华卫红 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1-3,共3页

高功率掺镱光纤激光器具有高功率、高效率、可柔性传输的优点,在核设施维护中有着广泛的应用前景。然而,核设施环境中存在的辐照效应会导致光纤激光器功率降低,对实际激光系统应用带来较大挑战。考虑光纤激光器的自漂白效应,探索不同辐... 高功率掺镱光纤激光器具有高功率、高效率、可柔性传输的优点,在核设施维护中有着广泛的应用前景。然而,核设施环境中存在的辐照效应会导致光纤激光器功率降低,对实际激光系统应用带来较大挑战。考虑光纤激光器的自漂白效应,探索不同辐照剂量率下光纤激光器暗化与自漂白的关系。结果表明,当辐照剂量率低至一定数值时(比如0.1 rad/s),1 kW光纤激光器在整个实验过程中出光稳定,功率起伏小于1.79%。把观察到的这种现象命名为自漂白-辐照平衡。首次验证了在一定辐照剂量率下,光纤激光器自漂白效应导致的激光功率提升可以平衡辐照效应导致的功率下降,为相关应用中光纤激光器设计提供了有效支撑。 展开更多

关键词 掺镱光纤激光器 辐照效应 自漂白效应 平衡

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基于增益管理非线性的超快光纤激光放大研究进展(特邀)

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作者 李灿 任博 +4 位作者 郭琨 王涛 吴坚 冷进勇 周朴 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期45-58,共14页

增益管理非线性(Gain Managed Nonlinearity,GMN)光纤放大技术涉及一种超快激光在非线性自相位调制与有源光纤动态增益共同作用下的非线性吸引子,可在激光脉冲能量提升的同时实现上百倍的线性光谱展宽,因而成为近年来超快光纤激光领域... 增益管理非线性(Gain Managed Nonlinearity,GMN)光纤放大技术涉及一种超快激光在非线性自相位调制与有源光纤动态增益共同作用下的非线性吸引子,可在激光脉冲能量提升的同时实现上百倍的线性光谱展宽,因而成为近年来超快光纤激光领域的研究热点。文中从GMN脉冲演化的基本原理出发,系统梳理了GMN光纤放大技术在近年来所取得的研究进展、及在多光子显微成像等领域的应用,并进一步展望了其未来发展趋势。 展开更多

关键词 增益管理非线性放大 超快光纤激光 自相位调制 掺镱光纤

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激光光谱合成技术研究进展与展望(特邀) 被引量：10

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作者 姜曼 马鹏飞 +4 位作者 粟荣涛 李灿 吴坚 马阎星 周朴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期164-181,共18页

光谱合成技术利用色散元件或双色元件,使多路不同波长的激光在近场和远场同时实现空间重叠,合成至单一孔径输出的激光,是实现高功率、高光束质量激光输出的技术途径之一,受到了研究者的极大关注。特别在近十年来,随着光栅等合成元件性... 光谱合成技术利用色散元件或双色元件,使多路不同波长的激光在近场和远场同时实现空间重叠,合成至单一孔径输出的激光,是实现高功率、高光束质量激光输出的技术途径之一,受到了研究者的极大关注。特别在近十年来,随着光栅等合成元件性能的不断改善,高功率高光束质量的光谱合成激光输出在工业、国防等领域发挥了重要作用,有着广泛的应用前景。文中对半导体激光器和光纤激光器两种典型激光工作介质进行归类,梳理并回顾了光谱合成技术的发展历程,综述了当前高功率光谱合成技术的主流方案与国内外研究现状。此外,结合笔者所在课题组在光谱合成方面的研究工作,展示了光谱合成技术近年的发展态势,并展望了光谱合成技术的未来发展方向。 展开更多

关键词 光谱合成 光纤激光 半导体激光 体布拉格光栅 面光栅

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长波段半导体激光泵浦光纤激光器实现2 kW功率输出 被引量：1

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作者 王鹏 孟祥明 +11 位作者 吴函烁 叶云 杨保来 奚小明 史尘 张汉伟 王小林 习锋杰 王泽锋 许晓军 周朴 陈金宝 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期82-84,共3页

半导体激光(LD)泵浦的高功率光纤激光器具有效率高、体积小、重量轻、稳定性好等优点,在工业加工等诸多领域都有着广泛的应用。为了提高泵浦光吸收率,传统光纤激光器常用915 nm和976 nm波段的LD作为激光的泵浦源。在该类LD泵浦的光纤激... 半导体激光(LD)泵浦的高功率光纤激光器具有效率高、体积小、重量轻、稳定性好等优点,在工业加工等诸多领域都有着广泛的应用。为了提高泵浦光吸收率,传统光纤激光器常用915 nm和976 nm波段的LD作为激光的泵浦源。在该类LD泵浦的光纤激光器中,由于量子亏损和泵浦吸收系数相对较高,光纤激光器的热致模式不稳定(TMI)阈值相对较低。为了提高量子效率和潜在的TMI阈值,提出采用大于1010 nm波段的LD直接泵浦光纤激光器,产生高量子效率激光。搭建了振荡放大一体化的全光纤激光器,采用总泵浦功率为2.56 kW的1010 nm波段LD泵浦,首次获得输出功率2.05 kW、光束质量M^(2)约1.7的激光。后续将通过进一步增大泵浦功率、优化光纤特性以实现更高功率、更优光束质量的光纤激光输出。 展开更多

关键词 光纤激光器 量子亏损 振荡放大一体化 模式不稳定

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全光纤激光阵列主动相位控制技术研究进展 被引量：1

5

作者 常洪祥 粟荣涛 +4 位作者 龙金虎 常琦 马鹏飞 马阎星 周朴 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期49-58,共10页

全光纤激光阵列主动相位控制利用全光纤网络实现阵列激光的活塞相位内部探测与控制,具有结构紧凑、无需外部反馈光学器件和易于扩展等优点,是大阵元规模光纤激光相干合成重要发展方向之一。采用全光纤相位探测结构,介绍了全光纤激光阵... 全光纤激光阵列主动相位控制利用全光纤网络实现阵列激光的活塞相位内部探测与控制,具有结构紧凑、无需外部反馈光学器件和易于扩展等优点,是大阵元规模光纤激光相干合成重要发展方向之一。采用全光纤相位探测结构,介绍了全光纤激光阵列主动相位控制技术的系统原理和利用光纤耦合器实现相位锁定的过程,总结了全光纤激光阵列主动相位控制关键技术,通过优化算法实现全光纤激光阵列主动相位控制验证实验。探讨了在全光纤结构主动相位控制中π相位模糊问题及解决方法,给出了利用双波长探测实现消除π相位模糊问题的仿真结果。最后梳理了全光纤激光阵列主动相位控制研究现状,并从路数扩展、功率提升和应用等方面进行了展望。 展开更多

关键词 光纤激光 全光纤激光阵列 相干合成 内部相位控制 光纤传感

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光纤激光相控阵光束扫描技术发展 被引量：1

6

作者 殳博王 张雨秋 +4 位作者 常洪祥 常琦 冷进勇 马鹏飞 周朴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期263-276,共14页

光纤激光相控阵扫描技术是一种通过相位调制实现光束偏转的非机械式扫描技术,在激光加工、目标跟踪、自由空间光通信以及激光雷达等领域具有广泛的应用价值。文中概述了光纤激光相控阵光束扫描技术的基本原理和发展历程,重点阐述了光学... 光纤激光相控阵扫描技术是一种通过相位调制实现光束偏转的非机械式扫描技术,在激光加工、目标跟踪、自由空间光通信以及激光雷达等领域具有广泛的应用价值。文中概述了光纤激光相控阵光束扫描技术的基本原理和发展历程,重点阐述了光学相控阵动态扫描技术中的相位控制技术、空间扫描特征及性能提升方法,最后对光纤激光相控阵的发展趋势和应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 光纤激光相控阵 相干合成 非机械扫描 激光加工

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全光纤结构拉曼振荡器实现近1.8 kW激光输出 被引量：2

7

作者 范晨晨 付敏 +6 位作者 郝修路 黄善旻 李阳 陈子伦 冷进勇 姚天甫 周朴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期268-270,共3页

拉曼光纤激光器在实现高功率特殊波长激光方面具有独特优势,受到了广泛关注和研究。近年来,随着渐变折射率多模光纤在拉曼激光器中的运用,不仅提高了可注入的泵浦功率,还通过光束净化特性实现了激光亮度增强。

关键词 光纤激光 拉曼振荡器 受激拉曼散射 渐变折射率光纤

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基于空间结构内部锁相的光纤激光相干合成技术

8

作者 龙金虎 粟荣涛 +7 位作者 常洪祥 侯天悦 常琦 蒋敏 张嘉怡 马阎星 马鹏飞 周朴 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期97-108,共12页

介绍了本课题组近年来在基于空间结构内部锁相的光纤激光相干合成方面的研究工作,给出了空间结构内部锁相相干合成的基本原理,搭建了七路低功率光纤激光阵列实验系统,结果表明在内部相位噪声校正基础之上,可以稳定补偿外部相位差进而实... 介绍了本课题组近年来在基于空间结构内部锁相的光纤激光相干合成方面的研究工作,给出了空间结构内部锁相相干合成的基本原理,搭建了七路低功率光纤激光阵列实验系统,结果表明在内部相位噪声校正基础之上,可以稳定补偿外部相位差进而实现激光阵列同相位输出,验证了内部锁相方法的可行性。进一步介绍了空间结构内部锁相技术在目标在回路相干合成、阵列光束光场调控等方面的拓展应用,通过实验论证了空间结构内部锁相技术能够有效提升目标在回路相干合成系统的相位控制带宽,并在远场有效生成轨道角动量光束阵列,其拓扑荷数可从−1到+1切换。 展开更多

关键词 光纤激光 相干合成 相位控制 内部锁相 光场调控

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掺镱光纤激光器实现1178 nm单频线偏振激光输出

9

作者 康芃睿 陶悦 +5 位作者 莫正斐 姜曼 李灿 冷进勇 周朴 姜宗福 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期271-274,共4页

1178 nm单频光纤激光倍频后可以获得黄光,在钠激光导引星等领域有重要应用需求。然而,由于掺镱光纤在1178 nm处发射截面小,且存在严重的短波寄生振荡效应,基于掺镱光纤实现1178 nm单频激光输出面临较大的挑战。利用基于一段刻写在5 cm... 1178 nm单频光纤激光倍频后可以获得黄光,在钠激光导引星等领域有重要应用需求。然而,由于掺镱光纤在1178 nm处发射截面小,且存在严重的短波寄生振荡效应,基于掺镱光纤实现1178 nm单频激光输出面临较大的挑战。利用基于一段刻写在5 cm长度掺镱光纤上的光栅搭建基于分布反馈(DFB)结构的光纤激光器,实现了线宽为27.61 kHz(0.1 ms积分时间)、最高功率为13 mW、偏振消光比达到19.7 dB的1178.01 nm单频激光输出,是目前基于掺镱光纤实现的最长波长单频激光输出。 展开更多

关键词 光纤激光 单频 掺镱光纤 分布反馈结构

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新技术密集型重大工程项目管理措施探讨

10

作者 张丹 杜赫庭 +1 位作者 马鹏飞 刘文广 《科技创新与应用》 2024年第11期28-31,共4页

新技术密集型重大工程是一个将若干复杂度高的新技术同时转化为一型可使用产品的过程,具有技术指标高、研制周期短、应用需求迫切等特点。随着我国科技事业的高速发展,传统项目管理方式已逐渐不适应新技术密集型重大工程研制需求,该文... 新技术密集型重大工程是一个将若干复杂度高的新技术同时转化为一型可使用产品的过程,具有技术指标高、研制周期短、应用需求迫切等特点。随着我国科技事业的高速发展,传统项目管理方式已逐渐不适应新技术密集型重大工程研制需求,该文基于近年承研项目研制经验及存在问题,结合前期在立项论证、组织模式、进度管控、质量管理和经费管理等方面开展的管理措施探索,探讨在新技术密集型重大工程项目管理措施方面的尝试。 展开更多

关键词 工程项目 技术密集型 项目管理 管理措施 重大工程

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LD泵浦光纤激光放大器实现13 kW高光束质量输出 被引量：9

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作者 王鹏 奚小明 +10 位作者 张汉伟 杨保来 史尘 肖虎 陈子伦 潘志勇 王小林 王泽锋 周朴 许晓军 陈金宝 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1-2,共2页

光纤耦合半导体激光器(LD)泵浦的光纤激光放大器具有体积小、功质比高、稳定性好等优点,在工业加工和军事国防等诸多领域都有着广泛且重要的应用。然而,受限于器件制作工艺水平及光纤中的受激拉曼效应和模式不稳定效应,LD泵浦的光纤激... 光纤耦合半导体激光器(LD)泵浦的光纤激光放大器具有体积小、功质比高、稳定性好等优点,在工业加工和军事国防等诸多领域都有着广泛且重要的应用。然而,受限于器件制作工艺水平及光纤中的受激拉曼效应和模式不稳定效应,LD泵浦的光纤激光放大器难以同时实现高功率及高亮度激光输出。为实现更高功率、更高亮度的光纤激光输出,需要结合现有的器件工艺水平并同时实现对放大器中的受激拉曼散射效应和模式不稳定效应的有效抑制。报道了基于单位自研大模场增益光纤成功实现13 kW功率、高光束质量激光输出。激光器采用主振荡功率放大结构,放大级采用单后向981 nm泵浦自研大模场增益光纤,在总泵浦功率为15 kW时,输出功率达到12.94 kW,光束质量M2因子约为2.85。通过进一步优化器件性能及光纤模式控制,有望实现更高功率、更高亮度的光纤激光输出。 展开更多

关键词 光纤放大器 高功率 高光束质量 模式不稳定 受激拉曼散射

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自主研制的976 nm波段光纤激光器实现500 W量级功率输出 被引量：1

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作者 曹涧秋 陈毛妮 +7 位作者 刘爱民 田源 黄值河 潘志勇 陈子伦 王小林 许晓军 陈金宝 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期9-9,共1页

976 nm波段掺镱光纤激光器因其在高功率光纤激光器和新型波段固态激光器等领域具有重要的应用前景,因而受到广泛关注。不过,由于其三能级跃迁特性,该激光器的功率拓展受到泵浦阈值高、放大自发辐射强等物理因素的制约,要实现高功率输出... 976 nm波段掺镱光纤激光器因其在高功率光纤激光器和新型波段固态激光器等领域具有重要的应用前景,因而受到广泛关注。不过,由于其三能级跃迁特性,该激光器的功率拓展受到泵浦阈值高、放大自发辐射强等物理因素的制约,要实现高功率输出难度较大。国际上,该激光器已报道的最高功率为151 W。国防科技大学针对影响该激光器功率提升的核心限制因素开展了研究,2021年利用自主研制的976 nm波段光纤激光器,国际上首次实现了500 W量级功率输出。 展开更多

关键词 光纤激光器 放大自发辐射 固态激光器 激光器功率 国防科技大学 泵浦阈值 能级跃迁 自主研制

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高功率涡旋拉曼光纤激光器 被引量：1

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作者 李阳 范晨晨 +5 位作者 郝修路 马小雅 姚天甫 许将明 曾祥龙 周朴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期257-262,共6页

近年来,携带轨道角动量的涡旋光束在激光加工、光学微粒操纵、超分辨成像、大容量光通信等领域应用广泛,目前已在稀土掺杂光纤激光器中得到了广泛研究。基于声致光纤光栅,实验搭建了全光纤结构拉曼光纤激光器,实现LP_(01)模与LP_(11)模... 近年来,携带轨道角动量的涡旋光束在激光加工、光学微粒操纵、超分辨成像、大容量光通信等领域应用广泛,目前已在稀土掺杂光纤激光器中得到了广泛研究。基于声致光纤光栅,实验搭建了全光纤结构拉曼光纤激光器,实现LP_(01)模与LP_(11)模的有效调控,并进一步通过偏振控制实现环形径向偏振光和拓扑荷数l=±1的涡旋光束输出,最高输出功率~70 W,中心波长为1134 nm。文中提出的激光器有利于拓宽涡旋光束输出波段,在多维光通信、光场和物质相互作用等领域具备较大研究价值和应用潜力。 展开更多

关键词 拉曼光纤激光器 涡旋光束 声致光纤光栅 轨道角动量

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高功率窄线宽光纤激光的研究进展与发展趋势 被引量：2

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作者 周朴 马鹏飞 +5 位作者 任帅 陈益沙 刘伟 姚天甫 潘志勇 陈金宝 《信息对抗技术》 2023年第4期16-36,共21页

高功率窄线宽光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑等优点,在相干合成、光谱合成以及非线性频率变换等领域具有广泛的应用前景,基于窄线宽光纤激光相干合成、光谱合成的激光系统性能指标已经超越单束激光的最高性能,基于窄线宽光纤激光... 高功率窄线宽光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑等优点,在相干合成、光谱合成以及非线性频率变换等领域具有广泛的应用前景,基于窄线宽光纤激光相干合成、光谱合成的激光系统性能指标已经超越单束激光的最高性能,基于窄线宽光纤激光非线性频率变换的激光也实现了同类波段激光的最高性能。分析窄线宽光纤激光功率提升同时保持光束质量过程中产生的物理机制和面临的技术挑战,详细介绍学校课题组在高功率窄线宽光纤激光方面取得的代表性成果,特别是高光束质量的7 kW级非线偏振窄线宽激光和5 kW级线偏振窄线宽激光,不仅是同类激光的最高功率值,也逼近了同等条件下非窄线宽光纤激光的功率极限。根据近年来理论研究和技术攻关结果,结合国内外研究现状,对高功率窄线宽光纤激光未来几个发展趋势进行预判。 展开更多

关键词 高功率 光纤激光 窄线宽 非线性效应 横向模式不稳定

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陶瓷涂层加固铝合金薄板的抗激光性能测试 被引量：4

15

作者 张天宇 孔斌 +2 位作者 陈敏孙 杨军 江厚满 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期50-55,共6页

针对铝合金基材设计了ZrO_2陶瓷涂层,采用976 nm连续波激光对样品的抗激光性能进行了测试。基材厚度为2.5 mm,涂层厚度为0.3 mm,实验测试时样品前表面加载了0.3 Ma切向空气流。记录了辐照区域后表面测点的温度变化情况,测量了未辐照区... 针对铝合金基材设计了ZrO_2陶瓷涂层,采用976 nm连续波激光对样品的抗激光性能进行了测试。基材厚度为2.5 mm,涂层厚度为0.3 mm,实验测试时样品前表面加载了0.3 Ma切向空气流。记录了辐照区域后表面测点的温度变化情况,测量了未辐照区与辐照区的反射率谱,并进行了XPS成分分析。结果表明:平均功率密度700 W/cm^2的激光辐照60 s样品没有熔化;辐照区域颜色变白,对近红外光的反射率变大。颜色变白的原因可能是涂层表面沾染的含碳化合物在激光辐照过程中被热解或气化,这与XPS检测结果相一致。 展开更多

关键词 抗激光性能 ZrO2陶瓷涂层 反射率谱 XPS分析 切向气流

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自主研发的976nm波段全光纤激光器实现了100W量级功率输出 被引量：3

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作者 杜赫庭 刘爱民 +5 位作者 曹涧秋 潘志勇 黄值河 王小林 许晓军 陈金宝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期67-67,共1页

976 nm波段掺镱光纤激光器可作为高功率掺镱/铒光纤激光器的高亮度泵源,在蓝光和紫外光源等领域也有良好的应用前景,因而备受关注。不过,由于其三能级跃迁特性导致的泵浦阈值高、放大自发辐射强等问题,该激光器的功率提升面临巨大挑战... 976 nm波段掺镱光纤激光器可作为高功率掺镱/铒光纤激光器的高亮度泵源,在蓝光和紫外光源等领域也有良好的应用前景,因而备受关注。不过,由于其三能级跃迁特性导致的泵浦阈值高、放大自发辐射强等问题,该激光器的功率提升面临巨大挑战。现阶段,国际上976 nm波段光纤激光器的输出功率达到100 W量级,而国内976 nm波段光纤激光器的输出功率仅为20 W量级。国防科技大学针对影响该激光器功率提升的核心限制因素开展了研究,2019年自主研发的全光纤结构976 nm波段光纤激光器实现了100 W量级输出,实验结构示意图及实验结果如图1所示。 展开更多

关键词 光纤激光器 放大自发辐射 激光器功率 紫外光源 国防科技大学 全光纤结构 泵浦阈值 功率提升

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简单MOPA结构窄线宽激光突破5 kW近单模输出 被引量：6

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作者 田鑫 饶斌裕 +11 位作者 王蒙 王崇伟 奚小明 袁纬仪 李智贤 李昊 陈子伦 潘志勇 王小林 马鹏飞 王泽锋 陈金宝 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3-5,共3页

高功率窄线宽光纤激光器在非线性频率转换、光谱合成以及相干合成等领域有着重要的应用前景。本文基于自研的复合腔结构窄线宽振荡器作为种子,采用单级主振荡功率放大技术(MOPA),实现了5 kW高效率的近单模窄谱激光输出。通过优化振荡器... 高功率窄线宽光纤激光器在非线性频率转换、光谱合成以及相干合成等领域有着重要的应用前景。本文基于自研的复合腔结构窄线宽振荡器作为种子,采用单级主振荡功率放大技术(MOPA),实现了5 kW高效率的近单模窄谱激光输出。通过优化振荡器的时序特性和放大级结构,受激拉曼散射、光谱展宽和热致模式不稳定效应得到综合抑制。在最高功率时,信号光的3 dB和20 dB线宽分别为0.48 nm和2.1 nm,放大器的斜率效率约为86.1%,拉曼抑制比为28.3 dB,光束质量M2约1.35。本研究工作对于高功率窄线宽光纤激光的发展和研究具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 高功率 光纤激光器 窄线宽 主振荡功率放大

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YSZ全陶瓷涂层加固薄板在激光辐照下的热响应 被引量：3

18

作者 张翔宇 陈敏孙 +2 位作者 孔斌 杨军 赵国民 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期144-149,共6页

实验与数值模拟手段相结合,研究了YSZ全陶瓷涂层加固钛合金薄板在976 nm连续波激光辐照下的热响应。比较了不同功率密度下的温度历史曲线和表面形态。考虑主要换热因素,建立了样品温度场模拟的数值模型,根据实验后YSZ涂层未辐照区与辐... 实验与数值模拟手段相结合,研究了YSZ全陶瓷涂层加固钛合金薄板在976 nm连续波激光辐照下的热响应。比较了不同功率密度下的温度历史曲线和表面形态。考虑主要换热因素,建立了样品温度场模拟的数值模型,根据实验后YSZ涂层未辐照区与辐照区的反射率测量结果描述了辐照过程中耦合系数的变化。结果表明:YSZ全陶瓷涂层对近红外波段激光具有良好的反射特性,显著提高了基材的抗激光损伤能力;激光辐照过程中耦合系数的变化对温度场有重要影响,耦合系数的变化可能与表面的微量烧蚀过程密切相关。 展开更多

关键词 抗激光加固 YSZ全陶瓷涂层 耦合系数 温度场数值模拟

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单端泵浦光纤放大器获得4 kW单模窄谱激光输出 被引量：2

19

作者 杨保来 张汉伟 +4 位作者 王鹏 奚小明 王小林 许晓军 陈金宝 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期4-5,共2页

窄谱光纤激光器在光束合成等领域有着广泛的应用,然而模式不稳定效应的出现严重限制着窄谱光纤激光器的功率提升。提出并验证了采用新型981 nm稳波长泵浦方案,能够应用于窄谱激光放大并提升模式不稳定效应阈值,通过采用单端后向泵浦结构... 窄谱光纤激光器在光束合成等领域有着广泛的应用,然而模式不稳定效应的出现严重限制着窄谱光纤激光器的功率提升。提出并验证了采用新型981 nm稳波长泵浦方案,能够应用于窄谱激光放大并提升模式不稳定效应阈值,通过采用单端后向泵浦结构,将单模窄谱光纤放大器功率提至4 kW以上。实验中采用白噪声相位调制展宽单频激光作为窄谱种子,主放大级分别采用稳波长976 nm和981 nm两种泵浦源单端后向泵浦。在采用976 nm泵浦源泵浦时,窄谱激光最高放大至3.4 kW,出现典型的模式不稳定效应特征,功率提升受到限制。在采用981 nm泵浦源泵浦时,窄谱激光最高放大至4.05 kW,且并未出现模式不稳定效应,输出光束质量M2因子为1.3,进一步功率提升仅受限于泵浦功率。通过优化激光器设计、结合双向泵浦结构,有望实现更高功率的窄谱光纤激光输出。 展开更多

关键词 光纤放大器 后向泵浦 高功率 窄谱 单模

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国产纺锤形渐变掺镱光纤实现6 kW宽谱激光输出 被引量：2

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作者 杨保来 杨欢 +12 位作者 叶云 奚小明 张汉伟 黄良金 王鹏 史尘 王小林 闫志平 潘志勇 王泽锋 周朴 许晓军 陈金宝 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1-2,共2页

高功率高光束质量光纤激光器在工业加工等领域有着广泛的应用,然而光纤中的非线性效应和模式不稳定效应限制着高光束质量光纤激光器的功率提升,采用新型结构大模场增益光纤在同时抑制非线性效应和模式不稳定效应方面具有较大潜力。报道... 高功率高光束质量光纤激光器在工业加工等领域有着广泛的应用,然而光纤中的非线性效应和模式不稳定效应限制着高光束质量光纤激光器的功率提升,采用新型结构大模场增益光纤在同时抑制非线性效应和模式不稳定效应方面具有较大潜力。报道了基于单位自研的纺锤形渐变掺镱光纤激光成功实现6 kW功率、高光束质量激光输出。激光器采用主振荡功率放大结构,放大级采用双向981 nm泵浦纺锤形渐变掺镱光纤,在总泵浦功率为7.68 kW时,输出功率达到6.02 kW,光束质量M^(2)因子约为1.9。通过进一步优化纺锤形掺镱光纤制作工艺及结构参数,有望实现更高功率、近单模光束质量的光纤激光输出。 展开更多

关键词 光纤放大器 高功率 锥形光纤 纺锤形渐变光纤

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