高功率光纤激光热光效应及模式不稳定阈值特性研究

论文摘要

针对高功率强抽运条件下,热光效应及其引起的模式不稳定效应对高功率大模场光纤功率及亮度提升的限制,理论仿真了有源光纤吸收系数变化对光纤热沉积、热致折射率以及光纤数值孔径的影响,分析表明高吸收系数光纤带来更高热负荷密度,在热光效应调制下加剧光纤数值孔径的增大程度,从而降低光纤激光的模式不稳定阈值。在理论研究基础上设计并制备了两款不同抽运吸收系数光纤样品并展开了高功率模式不稳定实验研究。实验结果证明,吸收系数为1.71 dB/m的光纤样品的模式不稳定阈值激光功率约为800 W,吸收系数为1.20 dB/m的光纤样品在输出激光功率达到1700 W时仍未观测到任何模式的不稳定现象,实验结果验证了降低光纤的抽运吸收系数可提升热致模式不稳定阈值的理论分析。该研究结果为设计研制大模场有源光纤,并获得更高功率光纤激光输出提供了一种新颖有效的技术途径。

论文目录

• 1 引 言
• 2 理论分析
•   2.1 双包层光纤激光热分析
•   2.2 双包层光纤激光热光效应分析
• 3 实验装置
• 4 实验结果与分析
•   4.1 高吸收系数光纤A实验研究
•     1) 时域特性研究
•     2) 频域特性研究
•     3) 光斑与光束质量特性研究
•   4.2 低吸收系数光纤B实验研究
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李学文,于春雷,沈辉,柏刚,邹星星,尤阳,全昭,李秋瑞,漆云凤,何兵,周军

关键词: 光纤激光器,增益光纤,模式不稳定,抽运吸收系数,热光效应

来源: 中国激光 2019年10期

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学

单位: 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室,中国科学院大学材料与光电研究中心

基金: 国家自然科学基金(61735007,61405202,61705243),上海市自然科学基金(16ZR1440100,16ZR1440200),上海市优秀技术带头人计划(17XD1424800),上海市青年科技英才杨帆计划(17YF1421200)

分类号: TN248

页码: 29-37

总页数: 9

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