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全固态调Q671nm激光器及其泵浦的可调谐Cr～（3+）：LiSAF激光器的研究

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全固态调Q671nm激光器及其泵浦的可调谐Cr～（3+）：LiSAF激光器...

作者：王衍勇曲阜师范大学

学位级别：硕士

可调谐激光器以其灵活的调谐能力，广泛的使用于光纤通讯、激光医疗、光电检测、同位素分析等领域。其中全固态可调谐激光器因兼备了固体激光器高效、结构紧凑、稳定性好、寿命长的优点，相比液体可调谐激光器更安全、易操作的特点成为... 详细信息

可调谐激光器以其灵活的调谐能力，广泛的使用于光纤通讯、激光医疗、光电检测、同位素分析等领域。其中全固态可调谐激光器因兼备了固体激光器高效、结构紧凑、稳定性好、寿命长的优点，相比液体可调谐激光器更安全、易操作的特点成为可调谐激光器发展的主流。本论文主要对全固态Cr：LiSAF可调谐激光器进行了研究。内容如下： 1．首先回顾了可调谐激光器的历史，对各类可调谐激光器进行了对比，主要对固体可调谐激光器进展做了介绍。 2．从四能级速率方程出发，理论推导了LD端面泵浦的固体激光器的输入输出特性，并指出重叠积分J对激光器输出特性的极大影响，从而对其在不同泵浦条件下进行分析并以此得到端面泵浦条件下固体激光器的最优化设计参数的选取方法。 3．首次提出并实现了声光调Q Nd：YVO＼LBO内腔倍频671nm激光器做Cr：LiSAF晶体的泵浦源。得到脉宽138ns峰值功率280W的输出。 4．在对Cr：LiSAF晶体的热机械特性和激光特性详细研究的基础上，通过对折叠腔理论进行简要介绍并由稳区计算，设计了三镜折叠腔可调谐Cr：LiSAF激光器。 5．理论上设计了科尔效应自锁模Cr：LiSAF激光器，计算出最优化腔参数。

关键词： Cr3+:LiSAF激光器可调谐 ESA 折叠腔自锁模

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稳定的简单结构被动调Q单脉冲单纵模激光器

中国激光 2004年第5期31卷 531-534页

作者：王衍勇刘俭辉李世忱隋展李明中丁磊唐军罗亦鸣梁樾天津大学精密仪器与光电子工程学院中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

以激光二极管 (LD)环形阵列侧面抽运Nd∶YLF棒高增益放大器模块为基础 ,在经典的平凹驻波腔中加入一片Cr4+∶YAG晶体作为被动Q开关 ,利用被动Q开关本身所具有的振荡选模功能以及两端不镀膜的Nd∶YLF棒所具有的标准具效应 ,简便地实现了... 详细信息

以激光二极管 (LD)环形阵列侧面抽运Nd∶YLF棒高增益放大器模块为基础 ,在经典的平凹驻波腔中加入一片Cr4+∶YAG晶体作为被动Q开关 ,利用被动Q开关本身所具有的振荡选模功能以及两端不镀膜的Nd∶YLF棒所具有的标准具效应 ,简便地实现了稳定的单脉冲、单纵模调Q输出。振荡器输出脉冲平均宽度为 9 3ns ,脉冲宽度稳定性达到 8% (RMS) ;输出脉冲平均能量为 1 2 18mJ;单脉冲能量稳定度优于 3% (RMS) ,对应峰值功率达到 0 13MW。同时该振荡器长时间工作过程中单纵模输出几率始终优于 99% ,这种单纵模振荡器结构简单 ,性能稳定可靠。

关键词：激光技术固体激光器单纵模被动调Q 标准具 Cr^4+:YAG

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高增益低噪声L波段掺铒光纤放大器实验研究

光通信技术 2005年第7期29卷 8-10页

作者：李学金王衍勇天津大学精密仪器与光电子工程学院教育部光电信息技术科学重点实验室天津300072 深圳大学理学院应用物理系

针对L波段掺铒光纤放大器(EDFA)增益低、噪声大的缺点,提出了L 波段双级级联双程放大的放大器结构,并对优化设计结果进行了实验验证。实验中前级和后级所用的铒纤长度分别为6.5m 和32.5m,泵浦功率分别为130mW 和119mW。在小信号功率(-30... 详细信息

针对L波段掺铒光纤放大器(EDFA)增益低、噪声大的缺点,提出了L 波段双级级联双程放大的放大器结构,并对优化设计结果进行了实验验证。实验中前级和后级所用的铒纤长度分别为6.5m 和32.5m,泵浦功率分别为130mW 和119mW。在小信号功率(-30dBm)输入条件下、1568～1602nm 波长范围内,放大器输出增益都大于38.84dB 同时增益平坦度优于2.04dB。其噪声指数在整个L 波段都小于5.29dB(1590nm 处噪声指数仅为3.95dB)。实验结果表明此放大器不仅完全满足预放级放大器高增益、低噪声的要求,而且具有成本低、泵浦效率高的优点。

关键词： EDFA L波段噪声指数增益

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全光增益钳制掺铒光纤放大器的瞬态特性研究

激光杂志 2012年第5期33卷 12-14页

作者：贾东方杨敬文王衍勇李世忱天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室天津300072

利用数值模拟方法对全光增益筘制EDFA的瞬态特性进行了系统的理论分析,着重研究了瞬态过程中系统参量(泵浦功率、环路损耗、上下载速度、上下载信道功率、钳制激光振荡波长等)对剩余信道驰豫振荡特性的影响;根据数值模拟结果,给出了全... 详细信息

利用数值模拟方法对全光增益筘制EDFA的瞬态特性进行了系统的理论分析,着重研究了瞬态过程中系统参量(泵浦功率、环路损耗、上下载速度、上下载信道功率、钳制激光振荡波长等)对剩余信道驰豫振荡特性的影响;根据数值模拟结果,给出了全光增益箝制EDFA的优化设计思路。

关键词：掺铒光纤放大器全光增益钳制瞬态特性

双波长全光自动增益箝制掺铒光纤放大器的实验研究

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光子学报 2006年第10期35卷 1538-1541页

作者：贾东方王衍勇包焕民杨天新李世忱天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室天津300072

提出了结构简单的光纤布喇格光栅(FBG)双波长全光自动增益箝制方案,并进行了相关实验.结果表明,在三种不同的箝制波长组合1535.64nm+1562.68nm、1530.48nm+1562.68nm、1530.48nm+1551.36nm条件下,1540nm信号的输出增益大小和输入信号功... 详细信息

提出了结构简单的光纤布喇格光栅(FBG)双波长全光自动增益箝制方案,并进行了相关实验.结果表明,在三种不同的箝制波长组合1535.64nm+1562.68nm、1530.48nm+1562.68nm、1530.48nm+1551.36nm条件下,1540nm信号的输出增益大小和输入信号功率动态范围几乎一致.对应此三种箝制波长组合,环路内的损耗分别为:14.7dB、15dB、15dB.由此证明,在相同泵浦条件和环路损耗条件下,此三种不同箝制波长组合具有近似相同的箝制效果.而1551.36nm+1562.68nm箝制波长组合得到的结果相差甚远.此结果说明,在设计双波长全光自动增益箝制掺铒光纤放大器(OAGC-EDFA)时,为了取得足够大的信号增益,两箝制波长的波长间隔应尽量较大.

关键词：掺铒光纤放大器全光自动增益箝制光纤布喇格光栅

高功率LDA紧密环绕抽运Nd:YLF放大器实验研究

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强激光与粒子束 2004年第6期16卷 754-758页

作者：张申金冯国英李明中隋展丁磊林宏奂王衍勇唐军罗亦鸣欧群飞四川大学电子信息学院四川成都610064 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

采用高功率LDA紧密环绕抽运10mm× 10mmNd :YLF和两级双程离轴行波放大结构 ,实现了对 5mm× 5mm口径激光的放大。分析并实验研究了在不同抽运电流及不同抽运延时条件下 ,激光放大器及两级双程离轴放大系统小信号增益的规律。实验得... 详细信息

采用高功率LDA紧密环绕抽运10mm× 10mmNd :YLF和两级双程离轴行波放大结构 ,实现了对 5mm× 5mm口径激光的放大。分析并实验研究了在不同抽运电流及不同抽运延时条件下 ,激光放大器及两级双程离轴放大系统小信号增益的规律。实验得到两级双程放大系统的小信号净增益可达 6 0

关键词： LDA紧密环绕抽运 Nd:YLF棒两级双程离轴放大

L-波段级联结构掺Er光纤放大器的优化设计

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光电子．激光 2006年第6期17卷 666-668页

作者：贾东方王衍勇包焕民杨天新李世忱天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室天津300072

在前级Er光纤(EDF)长度和抽运功率确定的前提下,通过改变后级抽运功率,对L波段级联结构掺Er光纤放大器(EDFA)的两级光纤长度的比例进行了优化研究。当前级的抽运功率和光纤长度分别为60 mW和5.4 m时,通过对后级参数进行优化,小信号增益... 详细信息

在前级Er光纤(EDF)长度和抽运功率确定的前提下,通过改变后级抽运功率,对L波段级联结构掺Er光纤放大器(EDFA)的两级光纤长度的比例进行了优化研究。当前级的抽运功率和光纤长度分别为60 mW和5.4 m时,通过对后级参数进行优化,小信号增益达到了30.163 4 dB,同时噪声指数仅为4.078 dB。与其它设计方案相比,该方案更具有实用性:首先,可以通过选择适当的后级抽运功率使级联放大器得到足够大的增益;其次,可以充分利用抽运光能量,从而提高抽运利用效率。

关键词： L波段级联结构掺Er光纤放大器(EDFA)

高功率LDA紧密侧面抽运Nd:YLF两级双程离轴放大系统实验研究

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强激光与粒子束 2004年第9期16卷 1148-1152页

作者：张申金冯国英李明中丁磊隋展林宏奂王衍勇欧群飞唐军罗亦鸣四川大学电子信息学院四川成都610064 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

　介绍了一台10mm口径两级双程离轴放大系统,实现了对5mm×5mm口径光束的激光放大,耦合系统采用高功率LDA紧密侧面直接抽运棒状Nd:YLF方式。分析并实验研究了在不同抽运电流、放大脉冲与放大器LDA抽运时刻的不同延时及不同注入能量条... 详细信息

　介绍了一台10mm口径两级双程离轴放大系统,实现了对5mm×5mm口径光束的激光放大,耦合系统采用高功率LDA紧密侧面直接抽运棒状Nd:YLF方式。分析并实验研究了在不同抽运电流、放大脉冲与放大器LDA抽运时刻的不同延时及不同注入能量条件下,放大系统及光束每次放大时放大特性的规律。实验得到:在放大系统5mm×5mm软光阑处注入1.58mJ能量时,放大系统可输出129.2mJ能量,能量提取效率达到19.5%,满足该系统的设计指标。

关键词： LDA紧密侧面抽运 Nd:YLF激光放大器两级双程离轴放大放大特性

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双波长全光自动增益箝制EDFA实验研究

光电子．激光 2007年第3期18卷 273-275页

作者：贾东方王衍勇包焕民杨天新李世忱天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室天津300072

提出了结构新颖的光纤环镜(FLM)全光自动增益箝制(OAGC)方案,进行了相关实验。通过控制抽运功率,调节腔内损耗和FLM,在环路内实现了波长为1533.20nm和1559.05nm的双波长激光振荡。对工作在透射式和反射式2种状态下的FLM,进行了信号波长... 详细信息

提出了结构新颖的光纤环镜(FLM)全光自动增益箝制(OAGC)方案,进行了相关实验。通过控制抽运功率,调节腔内损耗和FLM,在环路内实现了波长为1533.20nm和1559.05nm的双波长激光振荡。对工作在透射式和反射式2种状态下的FLM,进行了信号波长为1540nm和1550nm的增益钳制实验。对于1540nm信号,在输入功率小于-14.88dBm的范围内,增益波动ΔG<0.3dB;对于1550nm信号,在输入功率小于-16.51dBm的范围内,增益波动ΔG<0.1dB。实验结果显示,FLM采用透射和反射方式均能达到增益箝制目的,而且得到的信号输出特性几乎一致,表明了这两种方案的等效性。

关键词：掺铒光纤放大器(EDFA) 全光自动增益钳制(OAGC) 光纤环镜(FLM)