中文名 | 化学泵浦 | 外文名 | chemical pumping |
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所属学科 | 电子学 | 公布年度 | 1993年 |
1993年,经全国科学技术名词审定委员会审定发布。
《电子学名词》第一版
半导体泵浦固体激光器的种类很多,可以是连续的、脉冲的、调Q的,以及加倍频混频等非线性转换的。工作物质的形状有圆柱和板条状的。不同种类的激光器工作原理也不太相同,下面主要介绍端面泵浦固体激光器和侧面泵浦...
半导体泵浦激光器产生废热少,所需冷却系统小,一般只需1匹的冷水机即可,需灯泵浦激光器一般都需要二匹以上的冷水机,同时需要较大水泵以提供较大的冷却水流。因此其运行灯泵浦激光标记机的运行噪音较大,同时...
以两台808 nm半导体激光器LD1和LD2为泵浦源,对光纤激光器双端泵浦进行了研究,获得了6.5 W的激光输出。实验分别测出了LD1和LD2半导体激光器单端泵浦和双端泵浦时的输出功率,对双端泵浦输出功率与单端泵浦功率之和进行了比较,利用双端泵浦提高了泵浦效率和输出激光功率。同时测量了输出激光的偏振度,通过计算得到双端泵浦输出激光的偏振度为0.5。
利用传统受激辐射原理及一级振荡结构直接获得中红外3~5μm波段的激光输出,相比于利用光参量振荡的方法,其总体设计原理以及整体机械结构更加简单。但是由于能够获得此波段激光输出的增益介质亦或高效泵浦源的稀缺,使得直接泵浦中红外激光器的发展进程较为缓慢。针对一种能够获得波长在3.9μm左右激光输出的增益介质——Ho:BYF(掺钬氟化钆钡)及其构成激光器的主要研究进展与关键技术问题进行了详细介绍。
泵浦源的作用是对激光工作物质进行激励,将激活粒子从基态抽运到高能级,以实现粒子数反转。根据工作物质和激光器运转条件的不同。可以采取不同的激励方式和激励装置。常见的有以下4种:光学激励(光泵浦)、气体放电激励、化学激励、核能激励。
间接泵浦分为自上而下泵浦,自下而上泵浦以及横向转移泵浦。
根据使用功能分类,光纤合束器可以分为两大类:功率合束器和泵浦合束器。功率合束器就是将多路单模激光合束到一根光纤中输出,用来提高激光的输出功率(也称单模-多模光纤合束器)。泵浦合束器主要是将多路泵浦光合束到一根光纤中输出,主要用来提高泵浦功率(也称多模-多模光纤合束器)。光纤合束器按照其构成方式又可以分成两类,不包含信号光纤的 N1 光纤合束器和包含信号光纤的(N 1)光纤合束器。
N1 光纤合束器的 N 根输入光纤是相同的,这种器件主要用在光纤激光器系统中。N1 光纤合束器既可以用作泵浦合束,也可以用作功率合束。如果 N1 光纤合束器的 N 路输入光纤与多个泵浦源相连,用来提高多模泵浦光输入功率,则是泵浦合束器;如果 N 路输入光纤与激光器连接,用来提高激光合成功率,则是功率合束器。和 N1 光纤合束器不同,(N 1)1 光纤合束器中心的一根光纤是信号光纤。在制作过程中,N 根多模光纤必须紧密对称地排列信号光纤周围,中间的信号光纤用于信号光的输入,这种光纤合束器主要用于光纤放大器。
通过改变光纤合束器的输入光纤类型,就可以实现不同功能的合束器。光纤合束器在拉锥前输入光纤端面排布示意图,图中的普通光纤可以是多模光纤,也可以是单模光纤,还可以是大模场光纤等。
随着高亮度泵浦半导体、掺杂双包层有源光纤等技术的发展,光纤激光器的输出功率得到飞速提升。国际上已经实现了单模10kW量级的全光纤激光输出。国内在高功率光纤激光器领域起步较晚,目前取得了较大的进步,多家单位和科研院所的输出功率已可突破千瓦。但是,国内高功率光纤激光系统中,大都使用了国外的器件。在全光纤结构光纤激光器/放大器中,大模场掺杂光纤、高亮度泵浦源、泵浦合束器是实现高功率的光纤激光器的关键器件,由于西方国家对中国的技术封锁和产品禁运,严重限制了中国高功率光纤激光的发展。因此,研制基于国产器件的高功率光纤激光器对中国光纤激光技术的发展具有重要的战略意义。
在全光纤结构光纤激光器/放大器中,除了掺杂光纤、高亮度泵浦源外,泵浦合束的功率特性直接影响激光器/放大器最终输出功率。,国外商品化的光纤合束器单臂功率已经突破200W,国内尚无单臂大于50W合束器的报道。因此,研究高功率条件下,国产光纤泵浦合束器的热效应,分析器件温度分布规律,设计相应的热管理方案,有助于提升合束器可承受的泵浦功率,最终实现基于国产器件高功率光纤激光器。
泵浦合束器的内部结构一般为全光纤结构,光纤之间一般采用直接溶接的方式结合,端面直接溶融耦合与侧面溶接亲合所形成的这类结构就可称作泵浦合束器。泵浦合束器的集成度较高,稳定性较好可承受功率和亲合效率也比较高。随着光纤激光器的全光纤化发展,泵浦合束器已作为泵浦耦合的最主要手段应用于各类光纤激光器中。