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基于光纤合束器件的高功率全光纤相干合成技术研究进展与展望

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强激光与粒子束 2023年第4期35卷 59-72页

作者：闫玥芳陶汝茂刘玙李雨薇张昊宇楚秋慧李敏舒强冯曦黄文会景峰中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 清华大学工程物理系粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084

介绍了目前研究中相干合成多采用空间结构的研究现状,分析了空间结构的相干合成方案需要复杂的光路调节且长时间工作稳定性欠缺,肯定了基于光纤合束器件的全光纤激光相干合成在相干合成光源中的稳定性与实用性,梳理了近年来基于光纤合... 详细信息

介绍了目前研究中相干合成多采用空间结构的研究现状,分析了空间结构的相干合成方案需要复杂的光路调节且长时间工作稳定性欠缺,肯定了基于光纤合束器件的全光纤激光相干合成在相干合成光源中的稳定性与实用性,梳理了近年来基于光纤合束器件的全光纤激光相干合成方案,分别介绍了基于光纤耦合器、光子灯笼、相干信号合束器以及基于自成像效应实现全光纤合束的技术方案及研究现状,分析了不同光纤器件目前的主要限制因素和发展瓶颈,并展望了未来的发展方向。

关键词：相干合成高功率光纤激光全光纤光束质量

光纤激光仿真软件See Fiber Laser与光纤激光工具集SFTool

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中国激光 2017年第5期44卷 207-214页

作者：王小林吕品张汉伟谭姝丹肖虎段磊宋云波陶汝茂史尘周宇峰马鹏飞粟荣涛周朴许晓军徐帆江国防科学技术大学光电科学与工程学院湖南长沙410073 中国科学院软件研究所北京100190 广州中国科学院软件应用技术研究所广东广州511458

为了实现一款全国产、界面友好、使用简单、能够指导科研和产业设计的光纤激光仿真软件,进行了光纤激光仿真软件的开发研究。在光纤激光理论研究的基础上,初步开发了能够对高功率掺镱光纤激光器进行仿真的软件See Fiber Laser和能够对... 详细信息

为了实现一款全国产、界面友好、使用简单、能够指导科研和产业设计的光纤激光仿真软件,进行了光纤激光仿真软件的开发研究。在光纤激光理论研究的基础上,初步开发了能够对高功率掺镱光纤激光器进行仿真的软件See Fiber Laser和能够对光纤激光器相关参数进行计算的光纤激光工具集SFTool。介绍了两款软件的部分理论模型、基本功能和简单算例,该研究有望降低光纤激光器的研究和设计难度。

关键词：光纤光学仿真软件工具集受激拉曼散射光束质量模式不稳定

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高功率光纤激光受激拉曼散射效应研究新进展

强激光与粒子束 2022年第2期34卷 3-14页

作者：张春谢亮华楚秋慧刘玙黄珊宋华青吴文杰冯曦李敏沈本剑李昊坤陶汝茂许立新王建军中国科学技术大学光学与光学工程系合肥230026 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

由于具有高品质、高效率、高鲁棒性、结构紧凑等优点,光纤激光系统在近20年飞速发展,并得到广泛应用。然而发展至今,依旧存在着一些因素(如非线性效应、热效应、模式不稳定性等)限制着光纤激光系统功率的进一步提升。作为其中的一种主... 详细信息

由于具有高品质、高效率、高鲁棒性、结构紧凑等优点,光纤激光系统在近20年飞速发展,并得到广泛应用。然而发展至今,依旧存在着一些因素(如非线性效应、热效应、模式不稳定性等)限制着光纤激光系统功率的进一步提升。作为其中的一种主要限制因素,受激拉曼散射效应不仅降低了光纤激光器的输出效率,后向斯托克斯光还会提高系统的损毁风险。最近的研究结果表明,少模光纤中受激拉曼散射在引起模式不稳定性的同时,还会导致准静态的模式退化。因此,需要发展有效的拉曼抑制手段来突破现有瓶颈,促进高功率高光束质量光纤激光发展。在介绍高功率少模光纤激光中受激拉曼散射效应新表征的同时,从高功率光纤激光系统整体优化角度出发,总结整理了相关抑制技术研究新进展,并展望未来可能的研究方向。

关键词：受激拉曼散射激光技术光纤激光器模式退化抑制策略

22 GHz窄线宽全光纤激光器实现2.62 kW近衍射极限输出

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强激光与粒子束 2020年第10期32卷 67-68页

作者：楚秋慧廖若宇舒强陶汝茂颜冬林李峰云林宏奂温静王建军景峰中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

基于大模场面积掺镱光纤搭建了全光纤1064 nm高功率窄线宽光纤激光主振荡功率放大系统,实现了2625 W的最高功率输出,斜率效率76%。最高输出功率时,光束质量为Mx2=1.273,My2=1.255,3 dB光谱宽度为21.7 GHz,这是目前全光纤激光器在该光谱... 详细信息

基于大模场面积掺镱光纤搭建了全光纤1064 nm高功率窄线宽光纤激光主振荡功率放大系统,实现了2625 W的最高功率输出,斜率效率76%。最高输出功率时,光束质量为Mx2=1.273,My2=1.255,3 dB光谱宽度为21.7 GHz,这是目前全光纤激光器在该光谱线宽下实现的最高输出功率。

关键词：窄线宽激光器掺镱激光器单模激光器

(1+1)型长距离侧面泵浦光纤实现17.4 kW激光输出

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强激光与粒子束 2022年第5期34卷 92-94页

作者：高聪刘念李峰云刘玙代江云沈昌乐贺红磊吕嘉坤李芳张立华李雨薇姜蕾郭超陶汝茂柯伟伟张昊宇王建军林宏奂景峰中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

长距离侧面泵浦激光光纤在泵浦光注入、热管理、非线性抑制等方面具有天然优势,是实现高功率激光输出的有效途径。研制了(1+1)型长距离侧面泵浦激光光纤,采用1018 nm同带泵浦反向注入方式实现了17.4 kW激光输出,斜率效率为82.1%,3 dB线... 详细信息

长距离侧面泵浦激光光纤在泵浦光注入、热管理、非线性抑制等方面具有天然优势,是实现高功率激光输出的有效途径。研制了(1+1)型长距离侧面泵浦激光光纤,采用1018 nm同带泵浦反向注入方式实现了17.4 kW激光输出,斜率效率为82.1%,3 dB线宽为1.3 nm,拉曼抑制比为37.8 dB。研究结果展示了长距离侧面泵浦光纤作为数十千瓦光纤激光放大器增益介质的巨大应用潜力。

关键词：光纤激光器光纤放大器同带泵浦侧面泵浦激光光纤