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高功率双包层光纤激光器

供稿人:陈德根  供稿时间:2004-10-22   关键字:双包层  光纤激光器  
高功率双包层光纤激光器是国际上新近发展的一种新型固体激光器,它具有散热面积大、光束质量好、体积小巧等优点,同常规的体积庞大的气体激光器和固体激光器相比,具有明显的优势,已逐渐发展成为高精度激光加工、激光雷达系统、空间技术、激光医学等领域中的重要候选者。
 
国内:已有多家单位开展了双包层光纤激光器的研究,长春理工大学国家高功率半导体激光国防科技重点实验室报道了双包层光纤激光器的发展现状,给出了圆环形和偏心形双包层光纤激光器泵浦效率的计算公式,并对二者进行了比较。
 
南开大学物理科学学院研制了一种国产LD泵浦的高功率掺钇双包层光纤激光器。该激光器的泵浦功率2.15W时,得到了1.54W的功率输出,斜率效率达到86.1%,并对光纤激光器的光谱特性、时域特性进行了初步的研究和分析。
 
复旦大学2002年研究了一种高效率可调谐掺钇双包层光纤激光器,在抽运半导体激光为915nm、功率为1W的条件下,掺钇双包层光纤激光器的最大输出功率为440mW,输出斜率效率约为80%。输出波长可在1070nm-1150nm的范围内调谐。
 
清华大学精密电子系在2003年采用双端包层抽运,实现了光纤激光器30W激光输出,光-光转换效率49%。
 
中科院上海光学精密机械研究所2003 年报道了50W掺钇双包层光纤激光器,该激光器输出功率50W,光-光效率44%。到2003年11月上海光机所的双包层光纤激光器达到了115 W,今年该所科技人员再接再厉,继续攻关,一方面加大了泵浦入纤功率,一方面采用了新的结构,克服了高功率运转时的热效应和非线性效应问题,在单端泵浦的情况下,使得光纤激光的输出功率达到200W以上,光-光转换效率近70%。
 
中国专利有5篇涉及到双包层光纤激光器,其中中国科学院上海光学精密机械研究所申请了4篇,南开大学申请了1篇专利。中国科学院上海光机所的4篇专利分别是:圆柱形排布的双包层光纤激光器(02136855.4)、圆柱形排布的脉冲双包层光纤放大器(03114820.4)、双包层光纤激光器的泵浦装置(03115811.0) 和双包层光纤腔内倍频激光器(03116633.4)
 
国际:1999年的Electronics letters期刊上由美国V.Dominic等人报道了110W双包层光纤激光器,该掺钇双包层光纤激光器单模输出功率110W,光-光转换效率58%。
 
2002年的Optics express期刊上由德国M.auerbach等人报道了10W宽调节范围窄线宽双包层光纤激光器。输出功率10W,斜率效率为68%。
 
国际上也报道了双包层光纤激光器的专利,其中世界专利   (WO03098295)涉及一种双包层光纤激光器和具有长周期光纤光栅放大器,日本专利(JP2001013346)涉及一种双包层光纤激光器和光学放大器。 
 
国内外掺钇双包层光纤激光器主要技术指标:
 
上海光机所
清华大学
美国
德国
输出功率W
200
30
110
10
光-光转换效率
70%
49%
58%
/
年份
2004
2003
1999
2002

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高功率双包层光纤激光器2004-10-22

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