1 国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室，湖南 长沙 410073
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410073
模式不稳定是限制当前高功率光纤激光器功率提升的主要因素。在近单模光纤激光器中，一般采用减小光纤弯曲直径的方法增加高阶模损耗、提升模式不稳定阈值；然而，少模光纤激光器中存在多个高阶模式，会导致动态模式不稳定（TMI）阈值随着弯曲直径减小而降低的反常模式不稳定现象。基于纤芯/包层直径为30/600 μm的双包层掺镱光纤以及具有不同直径的光纤水冷柱，设计了一台后向泵浦的高功率光纤放大器，研究了该激光器中的反常模式不稳定现象。结果表明：当采用中心波长为976 nm的稳波长激光二极管（LD）作为泵浦源时，随着增益光纤弯曲直径由13 cm增加至16 cm，激光器的TMI阈值由1650 W提升至3740 W，提升幅度约为1.27倍，输出激光的相对亮度提升了87%。光纤弯曲直径的增加虽然会带来输出激光光束质量的轻微退化，但输出激光的相对亮度能够大幅提升。最终，结合光纤弯曲以及泵浦波长优化，实现了7.1 kW高亮度光纤激光输出，相对亮度为1293。
光纤光学 光纤放大器 反常模式不稳定 光纤弯曲 泵浦波长优化
强激光与粒子束
2023, 35(7): 071007
1 陕西师范大学物理学与信息技术学院, 陕西 西安 710119
2 西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710121
采用数值模拟研究了飞秒脉冲在悬吊芯As2S3微结构光纤中传输时, 抽运波长对中红外超连续谱产生的影响。通过分步傅里叶算法数值求解广义非线性薛定谔方程, 对不同抽运波长的飞秒脉冲在悬吊芯As2S3微结构光纤中传输时的传输特性及演化过程进行分析。模拟结果表明, 当抽运波长为2300 nm时, 处于光纤的反常色散区且近零色散波长, 可获得宽带且平坦的中红外超连续谱, 光谱范围覆盖1.2~7 μm; 当抽运波长为2500 nm时, 处于光纤的反常色散区且远离零色散波长, 可获得超宽带中红外超连续谱, 光谱范围覆盖1.2~7.5 μm, 但其平坦度略差。该结果对产生中红外超连续谱时选择合适的激光抽运波长, 进而优化中红外超连续谱具有重要的参考价值。
超快光学 中红外超连续谱 光子晶体光纤 抽运波长 非线性效应
山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
实验研究了抽运源抽运波长对激光器输出功率的影响。当抽运源的抽运波长为808 nm 时，单频1064 nm 激光的输出功率最高只有20 W，而当抽运源的抽运波长为888 nm 时，单频1064 nm 激光的输出功率可以提升至33.7 W。通过在腔内插入倍频晶体引入非线性损耗，激光器实现了稳定的单纵模运转。激光器的长期功率稳定性优于± 0.51% ，M2因子优于1.1。
激光器 单频 抽运波长 输出功率 激光与光电子学进展
2015, 52(9): 091402
山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室， 山西 太原 030006
实验上比较了808 nm和888 nm波长半导体激光器抽运时， Nd:YVO4内腔倍频单频激光器的最高输出功率和光-光转换效率，以及Nd:YVO4晶体热效应的差异。结果表明，888 nm直接抽运是提升高功率激光器性能的有效途径。鉴于888 nm激光抽运时吸收效率和无辐射跃迁过程之间的矛盾，从理论和实验上分析了掺杂浓度对单频激光器性能的影响。理论和实验结果均表明，采用掺杂浓度为0.8%(原子数分数)的Nd:YVO4晶体是实现高功率单频Nd:YVO4激光器的最佳选择。最终，通过采用888 nm波长半导体激光器抽运掺杂浓度为0.8%的Nd:YVO4增益介质，实现了最高功率为21.5 W的532 nm单频激光输出，光-光转换效率为31.6%。
激光器 单频激光器 抽运光波长 掺杂浓度 热效应
1 山东大学光学系,济南,250100
2 山东大学晶体材料国家重点实验室,济南,250100
利用脉冲调Q染料激光对掺钕双钨酸钇钠晶体(Nd:NYW)的短波长吸收带(595 nm)进行抽运,实现了1.064 μm激光运转,在抽运能量24.2 mJ时,获得的激光输出能量为1.08 mJ,阈值抽运能量小于5 mJ.
短波长吸收带 抽运波长
