摘要：高功率GTWave光纤激光器是目前光纤激光器研究的一个热点。介绍了GTWave光纤的结构,并回顾了国内外高功率GTWave光纤激光器的研究成果,可以看出,国内外GTWave光纤激光器的发展极其迅猛,其功率扩展能力非常强、结构设计非常灵活,输出功率远高于其他光纤激光器;同时,对比分析了高功率GTWave光纤激光器的特点和优势,并对今后的研究进行了展望。

摘要：受激拉曼散射(SRS)是制约光纤激光器功率进一步提升的重要因素之一。提出利用啁啾倾斜Bragg光纤光栅(CTFBG)抑制SRS,针对1018nm光纤激光SRS信号设计并制作了1066nm啁啾倾斜光纤光栅,搭建实验系统,对拉曼信号滤除效果进行了验证。结果表明,设计的CTFBG对1级SRS信号的抑制接近20dB,取得了很好的效果。研究结果对利用CTFBG抑制大功率光纤激光振荡器和放大器中的SRS,进一步提高光纤激光的效率和输出功率具有一定意义。

摘要：光纤纤芯中不同的掺杂分布对高功率多模光纤振荡器输出特性有重要的影响。通过建立多模光纤振荡器理论模型,求解光纤振荡器速率方程组,数值模拟了均匀型及抛物线型Yb3+掺杂的双包层增益光纤接入激光器时的输出特性;并针对纤芯75%区域内均匀掺杂Yb3+的情况,通过引入模式耦合系数矩阵,分析了掺杂分布对光纤振荡器输出特性的影响。计算结果表明,不同的Yb3+掺杂分布对振荡输出特性的影响存在差异;通过设计光纤内Yb3+掺杂分布规律和形状,可有效抑制多模光纤振荡器中的高阶模式,从而使多模光纤振荡器实现基模输出。

摘要：在全光纤结构光纤激光器/放大器中,泵浦合束器的功率特性直接影响激光器/放大器最终输出功率。依据合束器的基本结构,分析了合束器的损耗来源,研究了不同情况下某系列国产合束器的功率和温度特性。指出了泵浦损耗、泵浦回光、环境温度以及泵光亮度等因素对合束器工作温度的影响。对某国产新型高功率合束器进行测试,测试结果表明,单臂可输入功率大于100 W,有望支撑全国产千瓦量级高功率光纤激光器,相关研究结果为合束器的设计和热管理提供了参考。

摘要：非线性效应是限制光纤激光器功率提升的重要限制因素,而超大模场光纤对于非线性效应的抑制具有重要意义.热致超大模场光纤是一种新型超大模场光纤,其利用热透镜效应实现低数值孔径波导结构,从而在保证光束质量的前提下实现超大模场输出.不过,现阶段对于热致超大模场光纤激光器的研究较为有限.本文提出了单模超大模场掺镱光纤放大器的速率方程模型,该模型由稳态速率方程和热传导方程组成.利用该模型,对前向抽运单模热致超大模场光纤放大器进行了数值研究.研究表明:信号光模场直径随着信号光功率的增加而增加,这体现了热致超大模场光纤在非线性效应抑制方面的优势.研究还揭示了最佳光纤长度及其产生的物理机制,发现最佳光纤长度与注入抽运光功率有关,其随着注入抽运光功率的增加而减小;不过,当注入抽运光功率足够大时,最佳光纤长度随注入抽运光功率变化不大.此外,还对输出光场的模式进行了探讨,验证了其在保证超大模场输出的同时,实现高斜率效率输出的可行性.相关研究对于热致超大模场光纤放大器的设计具有指导意义.

摘要：窄线宽掺铒光纤激光器具有线宽窄、噪声低等优点,在光纤通信、光纤传感、相干探测和合成等方面有广泛的应用。利用自行设计并制作的π相移光纤光栅和高反射率光纤布拉格光栅(FBG),搭建了环形腔掺铒光纤激光器,利用π相移光纤光栅的窄带滤波特性实现了1.5μm波段的窄线宽掺铒光纤激光输出。当980nm半导体激光抽运功率为5 W时,激光输出功率为1.006 W,光-光转换效率大于20%,中心波长为1549.45nm,激光线宽为5.32pm。输出光没有残余抽运光,表明继续增加抽运光功率可以进一步提升激光功率。通过优化设计π相移光纤光栅的透射峰带宽、FBG的反射谱和激光腔结构,有望实现高效、高功率的单纵模激光输出。