增益调制掺铥光纤激光器的数值仿真及实验研究

作     者：彭昭亮 马善超 陆思华 罗长飞 张宝夫 焦中兴 Peng Zhaoliang;Ma Shanchao;Lu Sihua;Luo Changfei;Zhang Baofu;Jiao Zhongxing

作者机构：中山大学物理学院广东广州510275 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2020年第57卷第19期

页      面：176-183页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：广东省自然科学基金(2017A030310305,2018A030310092) 中山大学高校基本科研业务费青年教师培育项目(20174500031610017) 

主　　题：激光器 掺铥光纤激光器 2μm激光 增益调制 数值仿真 

摘      要：对增益调制掺铥光纤激光器展开了系统性探究,基于速率方程与传输方程构建了增益调制掺铥光纤激光振荡器和放大器的数值模型,并通过时域有限差分法进行求解,从理论和实验上探究了不同的泵浦光及激光器结构参数下输出的2μm激光特性。通过数值仿真和实验优化,获得了高转换效率、窄线宽、单一偏振的2μm波段纳秒激光输出。种子源振荡器获得了最高功率为796 mW、脉宽为67.9 ns、斜效率为54.4%的脉冲激光;在一级放大器后得到了最高功率为9.13 W、脉宽为50.5 ns的2μm脉冲激光。数值仿真模型的模拟结果与实验结果较好地吻合,该模型能够为该类型激光器的实验研究和工程设计提供参考。