多芯雙包層光纖激光器相干合束纖芯最優(yōu)化排布

采用高功率975nm多模半導體激光器(ld)作為抽運源,以大模場摻y(tǒng)b3+雙包層光纖(ydcf)作為激光增益介質,運用能夠承受較高功率運行的利特羅(littrow)光柵外腔調諧結構,實現了寬帶可調諧激光輸出。實驗中,雙包層光纖采用最優(yōu)光纖長度14m,光柵經仔細調整后有效入纖反饋效率約20%,當入纖抽運功率約1.3w時,激光器達到閾值并開始振蕩。通過連續(xù)旋轉光柵,激光輸出波長能在1046~1121nm之間實現可調諧,可調范圍達75nm。當入纖抽運功率為48w時,在1089nm波長處獲得最大輸出功率23.7w,相應斜率效率為53%。最后,基于數值模擬簡單地分析了激光輸出特性,實驗結果與數值模擬結果基本保持一致。

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

闡述了多芯光纖的優(yōu)點和結構,介紹了多芯光纖激光器達到大的輸出功率的機理和同相位模式的選模和耦合原理,最后介紹了近年多芯光纖激光器的研究進展。

基于端面泵浦摻鐿雙包層光纖激光器的速率方程,應用matlab語言編程,分別數值模擬了功率為60瓦前端泵浦、后端泵浦和雙端都為30瓦泵浦時摻鐿雙包層光纖激光器對應的功率輸出特性和粒子數密度值特性,增大不同端面輸入功率觀察輸出功率特性,研究得到后端泵浦上能級粒子數分布平坦,輸出功率較大,為50.4705瓦。并且增大輸入功率時得到雙端泵浦輸出功率較大。研究結論為提高摻鐿雙包層光纖激光器功率輸出提供理論和實驗參考。

光纖激光器具有轉換效率高、光束質量好、熱管理方便、結構緊湊等優(yōu)點,在工業(yè)和國防領域有廣泛的應用前景。受抽運二極管亮度的限制,采用激光二極管抽運的傳統(tǒng)高功率摻鐿光纖激光器的輸出一直限制在千瓦級水平。采用1018nm的光纖激光器抽運摻鐿光纖(ydf)是產生更高功率輸出的有效方式。

上海磐川光電科技有限公司 光纖激光器（帶尾纖激光器） 產品說明書 光纖激光器（尾纖激光器）型號：pl-6598fibr 專業(yè)術語：光纖激光器 俗稱：帶尾纖激光器,尾纖激光模組,通訊光纖激光頭 產品特點：*半導體激光管芯； *智能調制電路； *高效透過率光學系統(tǒng)； *低功耗，高效能光功率輸出； *光斑模式tem； 應用領域：光纖通訊，特殊環(huán)境下工業(yè)標線定位，防偽檢測，機械、石材切割金屬鋸 床、smt/電路板的對刀、標線、定位、對齊等 技術參數：型號：pl-6598fibr 波長635nm-1550nm激勵方式電激勵 輸出功率5-200mw光斑模式圓點狀 運行方式連續(xù)工作激光器供電電壓dc3-5v 工作電流20-300ma光學透鏡光學鍍膜玻璃透鏡 光束發(fā)散度0.1~1mrad光斑模式tem 直線度≥1/5000線寬≤1.0mm/

給出了一種光纖耦合器,它有16個輸入端和一個輸出端,由光纖熔融和拉錐的方法制造而成。該耦合器的平均耦合效率為93.7%,平均插入損耗為2.84分貝,可用于抽運輸出功率為十幾瓦的雙包層全光纖激光器。

采用內包層直徑為200μm、纖芯直徑40μm,長度45cm的摻鐿雙包層光子晶體光纖作為增益介質,915nm激光二極管(ld)泵浦源,實現了運轉于準三能級系統(tǒng)的980nm連續(xù)激光輸出。雙端輸出時,總輸出功率為463.3mw,斜效率為17.8%;單端輸出時,輸出功率為543mw,斜效率為11.6%。

1 腳 號 信號注腳 號 信號注 1db014地 2db115地 3db216空 4db317+5v 5db418主振蕩 6db519出激光 7db620pwm 8db721空 9鎖存22紅光 10地23急停接p3-2腳 11地24空 12地25空 13地

采用四級主振蕩功率放大(mopa)結構,研制了高功率全光纖摻鐿皮秒光纖激光器。種子源采用基于非線性偏振旋轉(npr)效應的被動鎖模光纖激光器,中心波長為1062.8nm,重復頻率為17.51mhz,譜線寬度為5nm,平均功率為7.14mw。為了抑制功率放大過程中的非線性效應,通過全光纖重復頻率擴展器將種子脈沖激光的重復頻率提高到281.7mhz。主功率放大級以長度為4.8m的大模場面積摻鐿雙包層光纖作為增益介質。在抽運功率為60w時,獲得的最大平均輸出功率為31.2w,光光轉換效率為52%。輸出激光脈沖的中心波長為1063.7nm,脈沖寬度為10.2ps,重復頻率為281.7mhz,譜線寬度為7nm,并對激光脈沖的時域和頻域特性進行了分析。

本文介紹了一種新型的基于分布反饋光纖激光器(dfb-fl)的光纖水聽器系統(tǒng)。系統(tǒng)采用非平衡m-z光纖干涉儀的解調方法和相位補償的零差檢測方式。實驗結果表明,未封裝的dfb-fl對微弱的振動信號非常靈敏,并且能獲得準確的聲音信號。

報道了一臺適用于分布式光纖傳感的全光纖激光器。激光器基于主振蕩功率放大(mopa)技術,種子光源為半導體激光器,放大器為摻鉺光纖放大器。實現了重復頻率和脈沖寬度分別獨立可調的激光輸出,中心波長為1550nm,光譜的3db帶寬小于0.2nm,獲得的最高峰值功率為1.1kw,輸出的激光脈沖中放大自發(fā)輻射(ase)功率分數的最大值低于10%。

光纖激光器的原理 光纖激光器原理 ? ?　　光纖激光器利用摻雜稀土元素的光纖研制成的光纖放大器給光波技術 領域帶來了革命性的變化。由于任何光放大器都可通過恰當的反饋機制形成 激光器，因此光纖激光器可在光纖放大器的基礎上開發(fā)。目前開發(fā)研制的光 纖激光器主要采用摻稀土元素的光纖作為增益介質。由于光纖激光器中光纖 纖芯很細，在泵浦光的作用下光纖內極易形成高功率密度，造成激光工作物 質的激光能級“粒子數反轉”。因此，當適當加進正反饋回路（構成諧振腔） 便可形成激光振蕩。另外由于光纖基質具有很寬的熒光譜，因此，光纖激光 器一般都可做成可調諧的，非常適合于wdm系統(tǒng)應用。 ? ? ?　　和半導體激光器相比，光纖激光器的優(yōu)越性主要體現在：光纖激光器 是波導式結構，可容強泵浦，具有高增益、轉換效率高、閾值低、輸出光束 質量好、線寬窄、結構簡單、可靠性高等特性，易于實現和光纖的耦合。 ? ?　

對摻雜光纖作增益介質的光纖激光器的研究始于20世紀60年代。而在20世紀80年代中期英國南安普頓大學摻餌(er3+)光纖的突破,使光纖激光器更具實用性,顯示出十分誘人的應用前景。光纖激光器是當今光電子技術研究領域中最前沿的研究課題之一。

光纖激光器的夏季保養(yǎng) 激光器是將電能轉換為光能的裝置，內部構成涉及光、機、電、 算等多個學科和領域。光纖激光器相對其它類型激光器，對環(huán)境要求 較低，但也必須保證使用環(huán)境符合要求，自身的防護措施能切實起到 防護作用。 夏季溫度高、空氣濕度大，是激光器故障高發(fā)的季節(jié)。統(tǒng)計顯示， 高功率激光器故障，多與用戶的操作順序、設備運行環(huán)境相關，為防 止故障發(fā)生，減少故障時間及其帶來的損失，請注意如下三個方面。 一、保證機箱密封。 光纖激光器的機箱采用了封閉式設計，安裝有機箱空調或除濕器， 以保證機箱內的各個元件處于相對穩(wěn)定安全的溫濕度環(huán)境下。 如果機箱沒有處于密閉狀態(tài)，則機箱外的高溫高濕的空氣就能進 入機箱內部，在遇到內部通水冷卻的元件時，則在其表面遇冷凝結， 造成可能的損害。 二、進行開機預熱。 激光器機箱不可能做到完全密閉，使用結束后斷電，機箱空調停 止運轉，外部的濕熱空氣可以逐漸滲

摻y(tǒng)b光纖激光器輸出功率的繼續(xù)增長會受到非線性效應、光學損傷和熱損傷等因素的限制。文中報道了實現千瓦級功率輸出的包層泵浦摻y(tǒng)b光纖激光器。該激光器成功解決了以上限制因素,采用雙端泵浦技術和大模面積雙包層摻y(tǒng)b光纖,在1.08μm附近獲得了高功率連續(xù)激光輸出,輸出功率達1.2kw,光-光斜效率78.6%,達到目前國內最高水平。

根據光纖激光器的特殊結構,提出了光纖激光器泵浦源的不同種類,并給出了選擇泵浦源的標準,以及其對應的效率。

報道了一種結構緊湊的自調q雙包層er-yb共摻光纖(eydf)環(huán)形激光器。利用雙包層eydf同時作為增益光纖和可飽和吸收體,光纖光柵(fbg)作為波長選擇器,實現了中心波長1539.80nm的穩(wěn)定自調q脈沖輸出。自調q運轉可在泵浦功率376~1208mw的較大范圍內獲得,調q重復頻率從7.40khz到64.2khz連續(xù)可調諧。自調q最短脈沖寬度為1.8μs,最大單脈沖能量為1.65μj,最大平均輸出功率為81.3mw,調q脈沖的頻譜信噪比(snr)最高可達60db。

因為器件性價比高、可復用、遠距離探測,抗電磁輻射等優(yōu)勢,基于內腔光纖激光器的氣體光譜檢測方法受到了廣泛的關注。通過精心設計氣室和反射鏡,建立了內腔光纖激光器氣體檢測系統(tǒng)。在鋸齒波電壓驅動下,f-p可調諧濾波器連續(xù)調諧,實現了波長掃描,可獲得多條氣體吸收譜線,一次掃描相當于多次測量,極大的提高了測量靈敏度。實驗結果表明,檢測誤差可控制在100ppm內,相對誤差小于實際氣體濃度的3%。

研究了一種新型、全光纖、寬帶可調諧環(huán)形腔摻鉺光纖激光器。該激光器利用由單模-多模-單模光纖組成的濾波器實現波長可調諧及激光器的全光纖結構。該濾波器將多模光纖纏繞在偏振控制器上,兩端分別與一段單模光纖相連,通過調整偏振控制器的狀態(tài),實現了中心波長1542～1560nm的不同激光輸出。單波長連續(xù)可調諧激光器的波長可調范圍為18nm,邊模抑制比大于40db,3db線寬為0.096nm;進一步調整偏振控制器的狀態(tài)和抽運功率,實驗同時得到了連續(xù)可調諧的雙波長、三波長等多波長激光輸出。對于可調諧的多波長激光器,通過調整偏振控制器的狀態(tài),可實現波長間隔及輸出中心波長兩者可調。

為驗證分布反饋光纖激光器水聽器具有抗干擾強、動態(tài)范圍大、靈敏度高等獨特優(yōu)點,進行了該水聽器的系統(tǒng)設計,并給出分布反饋光纖激光器的輸出特性曲線.采用非平衡m-z光纖干涉儀進行分布反饋光纖激光器水聽器的解調,結合工作點掃描和控制的測量方法,利用壓電陶瓷相位調制器來進行相位補償,使系統(tǒng)穩(wěn)定工作在最靈敏處.采用制作的光纖干涉儀,搭建室內水聽器模擬對比實驗,通過揚聲器產生1.34khz和7.24khz的高頻周期激勵信號,以及對水聽器進行敲擊激勵,分析水聽器的響應.進行了激光器水聽器和壓電水聽器低頻頻響特性對比測試,實驗得出光纖激光器水聽器的光電探測輸出信號的信噪比高,可以準確、可靠地反映原始聲信號.

提出并研究了一種線性腔結構的基于sesam(半導體可飽和吸收鏡)的被動調q光纖光柵摻鉺光纖激光器,該激光器無需采用偏振控制器控制激光偏振態(tài),簡化了調q激光器的結構。該激光器的中心波長為1549.975nm,閾值功率為143mw,斜效率為1.2%。當泵浦功率從149mw增加到180mw時,脈沖重復頻率從5.431khz增加到9.778khz。當泵浦功率為155mw時,激光脈沖的能量為5.6nj,重復頻率為6.538khz,脈沖寬度為40μs。