多芯双包层光纤激光器相干合束纤芯最优化排布

采用高功率975nm多模半导体激光器(ld)作为抽运源,以大模场掺yb3+双包层光纤(ydcf)作为激光增益介质,运用能够承受较高功率运行的利特罗(littrow)光栅外腔调谐结构,实现了宽带可调谐激光输出。实验中,双包层光纤采用最优光纤长度14m,光栅经仔细调整后有效入纤反馈效率约20%,当入纤抽运功率约1.3w时,激光器达到阈值并开始振荡。通过连续旋转光栅,激光输出波长能在1046~1121nm之间实现可调谐,可调范围达75nm。当入纤抽运功率为48w时,在1089nm波长处获得最大输出功率23.7w,相应斜率效率为53%。最后,基于数值模拟简单地分析了激光输出特性,实验结果与数值模拟结果基本保持一致。

icton2012we.b6.1 978-1-4673-2229-4/12/$31.00?2012ieee1 designofrareearthdopedmulticorefiberlasers andamplifiers michelesurico,annalisaditommaso,pietrobia,lucianomescia,marcodesario, francescoprudenzano dee-dipartimentodielettrotecnicaedelettronica,politecnicodibari,viaorabona,4,70125bari,italy e-mail:prudenzano@poliba.it abstract ahome-madecomputer

阐述了多芯光纤的优点和结构,介绍了多芯光纤激光器达到大的输出功率的机理和同相位模式的选模和耦合原理,最后介绍了近年多芯光纤激光器的研究进展。

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。

光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、热管理方便、结构紧凑等优点,在工业和国防领域有广泛的应用前景。受抽运二极管亮度的限制,采用激光二极管抽运的传统高功率掺镱光纤激光器的输出一直限制在千瓦级水平。采用1018nm的光纤激光器抽运掺镱光纤(ydf)是产生更高功率输出的有效方式。

上海磐川光电科技有限公司 光纤激光器（带尾纤激光器） 产品说明书 光纤激光器（尾纤激光器）型号：pl-6598fibr 专业术语：光纤激光器 俗称：带尾纤激光器,尾纤激光模组,通讯光纤激光头 产品特点：*半导体激光管芯； *智能调制电路； *高效透过率光学系统； *低功耗，高效能光功率输出； *光斑模式tem； 应用领域：光纤通讯，特殊环境下工业标线定位，防伪检测，机械、石材切割金属锯 床、smt/电路板的对刀、标线、定位、对齐等 技术参数：型号：pl-6598fibr 波长635nm-1550nm激励方式电激励 输出功率5-200mw光斑模式圆点状 运行方式连续工作激光器供电电压dc3-5v 工作电流20-300ma光学透镜光学镀膜玻璃透镜 光束发散度0.1~1mrad光斑模式tem 直线度≥1/5000线宽≤1.0mm/

给出了一种光纤耦合器,它有16个输入端和一个输出端,由光纤熔融和拉锥的方法制造而成。该耦合器的平均耦合效率为93.7%,平均插入损耗为2.84分贝,可用于抽运输出功率为十几瓦的双包层全光纤激光器。

采用内包层直径为200μm、纤芯直径40μm,长度45cm的掺镱双包层光子晶体光纤作为增益介质,915nm激光二极管(ld)泵浦源,实现了运转于准三能级系统的980nm连续激光输出。双端输出时,总输出功率为463.3mw,斜效率为17.8%;单端输出时,输出功率为543mw,斜效率为11.6%。

1 脚 号 信号注脚 号 信号注 1db014地 2db115地 3db216空 4db317+5v 5db418主振荡 6db519出激光 7db620pwm 8db721空 9锁存22红光 10地23急停接p3-2脚 11地24空 12地25空 13地

采用四级主振荡功率放大(mopa)结构,研制了高功率全光纤掺镱皮秒光纤激光器。种子源采用基于非线性偏振旋转(npr)效应的被动锁模光纤激光器,中心波长为1062.8nm,重复频率为17.51mhz,谱线宽度为5nm,平均功率为7.14mw。为了抑制功率放大过程中的非线性效应,通过全光纤重复频率扩展器将种子脉冲激光的重复频率提高到281.7mhz。主功率放大级以长度为4.8m的大模场面积掺镱双包层光纤作为增益介质。在抽运功率为60w时,获得的最大平均输出功率为31.2w,光光转换效率为52%。输出激光脉冲的中心波长为1063.7nm,脉冲宽度为10.2ps,重复频率为281.7mhz,谱线宽度为7nm,并对激光脉冲的时域和频域特性进行了分析。

本文介绍了一种新型的基于分布反馈光纤激光器(dfb-fl)的光纤水听器系统。系统采用非平衡m-z光纤干涉仪的解调方法和相位补偿的零差检测方式。实验结果表明,未封装的dfb-fl对微弱的振动信号非常灵敏,并且能获得准确的声音信号。

报道了一台适用于分布式光纤传感的全光纤激光器。激光器基于主振荡功率放大(mopa)技术,种子光源为半导体激光器,放大器为掺铒光纤放大器。实现了重复频率和脉冲宽度分别独立可调的激光输出,中心波长为1550nm,光谱的3db带宽小于0.2nm,获得的最高峰值功率为1.1kw,输出的激光脉冲中放大自发辐射(ase)功率分数的最大值低于10%。

光纤激光器的原理 光纤激光器原理 ? ?　　光纤激光器利用掺杂稀土元素的光纤研制成的光纤放大器给光波技术 领域带来了革命性的变化。由于任何光放大器都可通过恰当的反馈机制形成 激光器，因此光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发。目前开发研制的光 纤激光器主要采用掺稀土元素的光纤作为增益介质。由于光纤激光器中光纤 纤芯很细，在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物 质的激光能级“粒子数反转”。因此，当适当加进正反馈回路（构成谐振腔） 便可形成激光振荡。另外由于光纤基质具有很宽的荧光谱，因此，光纤激光 器一般都可做成可调谐的，非常适合于wdm系统应用。 ? ? ?　　和半导体激光器相比，光纤激光器的优越性主要体现在：光纤激光器 是波导式结构，可容强泵浦，具有高增益、转换效率高、阈值低、输出光束 质量好、线宽窄、结构简单、可靠性高等特性，易于实现和光纤的耦合。 ? ?　

对掺杂光纤作增益介质的光纤激光器的研究始于20世纪60年代。而在20世纪80年代中期英国南安普顿大学掺饵(er3+)光纤的突破,使光纤激光器更具实用性,显示出十分诱人的应用前景。光纤激光器是当今光电子技术研究领域中最前沿的研究课题之一。

光纤激光器的夏季保养 激光器是将电能转换为光能的装置，内部构成涉及光、机、电、 算等多个学科和领域。光纤激光器相对其它类型激光器，对环境要求 较低，但也必须保证使用环境符合要求，自身的防护措施能切实起到 防护作用。 夏季温度高、空气湿度大，是激光器故障高发的季节。统计显示， 高功率激光器故障，多与用户的操作顺序、设备运行环境相关，为防 止故障发生，减少故障时间及其带来的损失，请注意如下三个方面。 一、保证机箱密封。 光纤激光器的机箱采用了封闭式设计，安装有机箱空调或除湿器， 以保证机箱内的各个元件处于相对稳定安全的温湿度环境下。 如果机箱没有处于密闭状态，则机箱外的高温高湿的空气就能进 入机箱内部，在遇到内部通水冷却的元件时，则在其表面遇冷凝结， 造成可能的损害。 二、进行开机预热。 激光器机箱不可能做到完全密闭，使用结束后断电，机箱空调停 止运转，外部的湿热空气可以逐渐渗

掺yb光纤激光器输出功率的继续增长会受到非线性效应、光学损伤和热损伤等因素的限制。文中报道了实现千瓦级功率输出的包层泵浦掺yb光纤激光器。该激光器成功解决了以上限制因素,采用双端泵浦技术和大模面积双包层掺yb光纤,在1.08μm附近获得了高功率连续激光输出,输出功率达1.2kw,光-光斜效率78.6%,达到目前国内最高水平。

根据光纤激光器的特殊结构,提出了光纤激光器泵浦源的不同种类,并给出了选择泵浦源的标准,以及其对应的效率。

根据耦合模理论,分析了多芯光纤支持的超模,推导了超模场分布函数的解析表达式,并利用柯林斯(collins)公式计算这些超模光束的二阶矩,分析各超模的光束质量。为了获得较好质量的光束输出,还对利用塔尔博特腔进行多芯光纤激光器的模式选择进行了数值分析。计算结果表明,只要选择合适的距离参量,塔尔博特腔可以有效地进行模式选择。

光纤激光器通用算法研究及软件实现

以两台808nm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6.5w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。

本文对光纤激光器的现状、发展和应用进行了综述。光纤激光器从掺杂稀土元素发展到掺杂过渡族金属元素;掺杂方法从单纯化学气相沉积(chemicalvapordeposition,cvd)发展到气相、液相、溶胶-凝胶(sol-gel)和改进的化学沉积(mcvd)等;光纤结构从单包层、双包层到今天的多芯双包层光子晶体光纤;激光功率已经到几十千瓦,光子晶体光纤激光器的功率也已超过1.5kw。目前,它们广泛应用于造船、航天、机械、电器、汽车、化工等多个领域。新光纤技术的成功,必将推动多种产业的快速发展。

报道了一种结构紧凑的自调q双包层er-yb共掺光纤（eydf）环形激光器。利用双包层eydf同时作为增益光纤和可饱和吸收体，光纤光栅（fbg）作为波长选择器，实现了中心波长1539．80nm的稳定自调q脉冲输出。自调q运转可在泵浦功率376～1＇208mw的较大范围内获得，调q重复频率从7．40khz到64．2khz连续可调谐。自调q最短脉冲宽度为1．8μs，最大单脉冲能量为1．65μj，最大平均输出功率为81．3mw，调q脉冲的频谱信噪比（snr）最高可达60db。