Design guidelines and characteristics for a kind of four-layer large flattened mode fibers

A theoretical method to analyze a kind of four-layer large flattened mode (LFM) fibers is presented. The properties of the fiber, including the fundamental and higher-order modal fields, effective area and bending loss are discussed by comparison. At the same time, the reasons for the different characteristics are considered. The obtained results indicate that the effective area of the four-layer LFM fiber is about 1.3 times larger than that of the conventional standard step-index fiber and the fiber can suppress the higher-order modes via bending effectively. The four-layer LFM fiber has less efficient bend-induced filtering ability than the conventional step-index fiber; however, it has more efficient filtering ability than the three-layer LFM fiber. (C) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Cr~(2+):ZnSe的激光输出和调谐性能

Cr~(2+):ZnSe具有很宽的吸收带和发射带,是中红外波段优秀的可调谐激光材料。从吸收光谱、发射光谱以及角度调谐输出对Cr~(2+):ZnSe晶体的激光输出性能进行了研究。采用真空高温扩散法制备Cr~(2+):ZnSe晶体.获得了高浓度的Cr~(2+)离子掺杂的厚1.7 mm,直径10 mm的薄片ZnSe晶体。使用中心波长2.05μm,最大输出功率8 W的Tm离子掺杂的光纤激光器抽运,使用平凹腔结构搭建谐振腔,获得了最大平均功率1.034 W,中心波长2.367μm,线宽10 nm的连续激光输出。利用角度调谐的方法,对Cr:ZnSe晶体的调谐性能进行了研究,在100 nm范围内获得了调谐输出。

星载激光相干测高计的参量设计

为使星载激光高度计实现高空间分辨力、高距离精度,提出了联合采用调频光纤激光器和相干测距的方法。详细讨论了这种方法的实现方案,并对方案中的激光发射功率、望远镜口径以及脉冲宽度对距离精度及信噪比的影响进行数值模拟。对系统参量进行分析,得到了相关参量的关系和优化的参量。结果表明,当望远镜口径为400 mm时,啁啾调频速率为1 MHz/μs,脉冲时间宽度150~350μs,发射功率10 W左右时,基于相干测距的星载激光高度计可以实现距离精度小于15 cm的技术指标。

不同腔结构下的声光调Q双包层光纤激光器特性研究

报道了半导体激光器端面抽运不同结构的声光调Q的双包层光纤激光器的脉冲输出特性.对前向、后向不同抽运方式的掺镱调Q双包层光纤激光器在输出平均功率,调Q脉冲宽度及脉冲稳定性进行了对比及讨论;其中后向抽运的光纤激光器,在10kHz重复频率调制下,获得了斜效率为60%的平均功率输出,其脉冲宽度为52ns,单脉冲能量为0·3mJ.最后利用不同抽运方式下的速率方程,理论分析调Q脉冲的特性,分析结果与实验相符.

采用国产大模场面积双包层光纤的714W连续光纤激光器

采用两个中心波长约976nm准直输出的高功率半导体激光模块为抽运源，通过空间滤波和非球面透镜耦合技术，双端抽运长度为21m的大模场面积国产掺镱双包层光纤，获得了714．5W的高功率连续激光输出。采用反向抽运，当人纤抽运功率为760W时，激光输出功率达到501W；采用双端抽运，当人纤抽运功率为1137W时，获得了714．5W的高功率连续输出，光光转换效率为62．8％，斜率效率为67％。

双包层光纤侧面耦合器

研究了一种侧面抽运双包层光纤的方法，从被剥除了外包层、端面为350μm×400μm的D型双包层光纤内包层上切下长度为3mm的一段柱体，并胶合在相同的双包层光纤内包层的侧面上，构成了柱体-光纤侧面耦合器。半导体激光器的抽运光从该柱体的一端入射并通过它耦合进入双包层光纤的内包层，实验测得耦合器最大耦合效率为85％。该方法适用于输出功率为数瓦的光纤激光器和放大器的侧面抽运。

高功率脉冲双包层光纤激光器的新进展

对高功率脉冲双包层光纤激光器的国内外研究进展进行评述，通过建立了小信号瞬态增益模型，对脉冲激光信号经过双包层光纤放大后的波形进行了数值模拟。分析了基于MOPA方式脉冲双包层光纤激光器的几个问题，报道了中科院上海光机所采用振荡-放大（MOPA）方法获得133．8W平均功率脉冲放大输出的实验结果。

国产掺镱双包层光纤的激光特性

采用MCVD方法研发了掺镱双包层光纤，并对其结构特性、荧光特性和激光特性进行了测试和研究。其D形内包层尺寸为400／450μm，数值孔径为0．36，纤芯直径约为16μm，数值孔径约为0．18。荧光谱线的范围为1000-1140nm，1030nm处的峰宽大于50nm。采用大功率激光二极管单端泵浦6m长的双包层光纤，在泵浦人纤功率为61W时，获得了32W的激光输出，斜率效率为64％。该光纤在高功率处未发现饱和现象，通过优化光纤参数与泵浦方式还可以提高转化效率和输出功率。实验表明该光纤可以取代进口光纤用作高功率

两根掺镱大芯双包层光纤激光器获得113W同相输出功率

利用一个自成像共焦腔和一个空间滤波器实现了两掺Yb大芯光纤激光器的位相锁定。观测到稳定的具有高对比度的干涉条纹。相干条纹的对比度为59%，而非相干时对比度为6%。中心条纹的宽度与理论计算结果吻合得很好。对同相模式而言，位相锁定激光器阵列输出达到113W，对应的斜率效率为38.5%。

采用国产双包层光纤的声光调Q激光器

实验报道采用我国自行设计的大模场掺镱双包层光纤，利用简单声光调Q装置，成功实现调Q运转；在1－50kHz调制频率下获得了百纳秒的调Q脉冲，其输出光束质量因子大约为2。当重复频率为1kHz时，获得了脉冲宽度为132ns，能量0.93mJ。同时实验中观察到的调Q脉冲常出现一点锁模现象，针对这一现象进行了讨论。

大模场面积多模光纤激光器的横模控制

缠绕技术通常被用于大模场面积多模光纤激光器的横模控制。将光纤弯曲成不同半径的圆环，多模光纤激光器的高阶横模逐个被抑制并在缠绕半径为20mm时，获得15.4W的单模激光输出。实验研究表明，缠绕半径减小时，由于激光器高阶模式被抑制，其光束质量变好，同时其斜率效率降低。实验测量了多模光纤激光器在不同缠绕半径下的输出性能，并理论计算了各阶模式在不同缠绕半径下的损耗特性。实验测量结果与理论计算结果符合得较好。

光纤激光器及其相干组束

简述了光纤激光器的发展历史，重点介绍了双包层光纤激光器的进展并给出了高功率双包层光纤激光器的最新研究结果。评述了目前国内外高亮度激光的关键技术：光纤激光器的相干组束。介绍了几种典型的相干组束技术并分析了其工作原理。最后给出了相干组束研究的最新结果。

大模场面积光纤激光器79．4W单横模输出

abstract {A large-mode-area (LMA) multimode fiber before and after coiling was studied contrastively in the experiment. Single-transverse-mode output was achieved when the fiber laser was coiled around a mandrel of 65 mm radius. After coiling, beam quality factor of the laser dropped from 1.24 to 1.06 and slope efficiency dropped from 64.7% to 54.3%. When the launched pump power was 149 W, the corresponding output power was 94.7 W and 79.4 W, respectively. However, the brightness of the coiled fiber laser was 1.15 times that of the uncoiled. Coiled modal losses of different modes were also calculated for the fiber employed in the experiment. The measured results agree well with the calculated ones.}

弯曲直径对多模光纤激光器输出性能的影响

大模场面积(LMA)多模光纤激光器的输出性能与光纤的弯曲程度有关。为研究两者之间的关系，在光纤不同弯曲直径下，对多模光纤激光器的输出性能进行了实验测量和理论计算。采用刀口法测量了不同弯曲直径下的激光光束质量因子M2，并对每种情况下光纤激光器的斜率效率进行了测量。光纤弯曲直径分别为285 mm,195 mm和130 mm时，多模光纤激光器光束质量因子M2为2.88,1.82和1.67，斜率效率为39%,35%和34%。另外，对于实验所采用的大模场面积多模光纤，理论计算了各模式损耗与光纤弯曲直径的关系。

大模场面积光纤激光器拉锥法模式选择

大模场面积(LMA)光纤激光器的光束质量通常比单模光纤激光器的光束质量差。采用光纤拉锥的方法进行模式选择,从而提高大模场直径光纤激光器的光束质量。拉锥区距光纤激光器的输出端约5 mm,纤芯最小为9 μm,约为未拉锥部分纤芯直径26 μm的1/3。实验研究表明,在拉锥后,光纤激光器的光束质量因子M2由3.50减小为1.81,相应的斜率效率由63.6%减小为51.1%。虽然拉锥后最大输出功率减少了约19.8%,但其亮度增大为拉锥前的3倍。