光纤激光器功率提升技术
发布时间：
2022-10-23 09:04
来源：
网络
由于光纤激光中的非线性效应、热效应以及材料损伤阈值等的限制，单路光纤激光器的输出功率受到一定的限制，并且随着功率的升高，光束质量逐渐下降，需要采用模式控制技术和设计特殊结构的新型光纤才能改善光束质量。道森(J.W.Dawson)等人[6]在理论上分析了单根光纤的输出功率极限，计算表明在宽带光纤激光器中单根光纤可获得最高功率为36千瓦的近衍射极限激光输出，而对于窄线宽光纤激光器，最高功率为2千瓦。为了进一步提升光纤激光与放大器的输出功率，通过相干合成技术将多路光纤激光进行功率合成是一种有效的方法。成为近年来国际上的研究热点。
相干合成是通过控制各路激光束的相位、频率、偏振具有一定的一致性，使其满足相干条件，获得同相锁定输出，其可以获得比简单的非相干叠加高得多的峰值强度，并且保持良好的光束质量。相干合成技术的发展历史和激光器本身的历史几乎一样长，而且涉及气体激光器、化学激光器、半导体激光器、固体激光器等各种类型，但是由于早期各种器件的不成熟，相干合成技术取得的实验结果没有突破当时相应单链路激光的最大输出功率，因此效果不甚明显。从1990年代开始，光纤激光器的出现使得相干合成技术获得了突飞猛进的发展。其原因除了光纤激光器本身独特的优势和百千瓦战术使用的需求外，光纤通信商业推广过程中配套产生的几种器件(即光纤熔锥耦合器、多芯光纤、带尾纤的相位调制器与声光移频器等)起到了至关重要的作用。光纤熔锥耦合器、多芯光纤使得基于激光能量注入耦合和倏逝波耦合的被动相位控制十分便利，带尾纤的相位调制器与声光移频器使得主动相位控制能够具备兆赫量级的控制带宽，可以用于控制大功率条件下的相位起伏，实现锁相输出。研究人员提出了许多各具特色的相干合成方案。
光谱合成技术属于一种非相干合成技术，采用一块或多块衍射光栅将多路子光束衍射至同一孔径内，从而实现单一孔径输出，得到较好的光束质量。光纤激光器的光谱合成可以充分利用掺镱光纤激光器较宽的增益带宽来弥补单根光纤激光输出功率受限的缺陷，以获得高功率、高光束质量的激光输出，是未来高功率光纤激光器重要的技术路径之一。
近年来，上海光机所在高功率光纤激光以及光谱合成方面进行了大量的研究，在器件制备、关键技术突破和光谱合成系统等方面均取得了重要突破。在窄线宽高功率光纤放大器方面，该所于2016年采用自主研发的光纤光栅、高功率光纤合束器、包层光滤除器等核心器件，基于光纤光栅级联滤波、线 宽操控、放大级参数控制和光纤模式控制等关键技术，突破了德国耶拿大学研究组报道的线宽小于50吉赫激光的单模输出功率极限.实现了功率为2.5千瓦、线宽为0.18纳米(50吉赫)、中心波长为1064.1纳米的近衍射极限光纤激光输出[7]。该激光器采用紧凑、稳定的全光纤化种子和三级放大结构，激光器具有很好的稳健性，主放采用非保偏20微米/400微米光纤。增加可用的泵浦功率，可进一步提升激光输出功率。
在光谱合成方面，金属膜系反射式衍射光栅损伤阈值较低，很难承受高功率激光的辐照，不易实现高功率的光谱合成。2016年8月，采用7台窄线宽光纤激光器以及高损伤阈值偏振非相关多层电介质衍射光栅(MLDG)实现了11.27千瓦高光束质量的光谱合成[8]，在高功率光纤激光光谱合成方面取得了很大的进展。
上一页
下一页
上一页
下一页
为了更好地提升公司形象，加强网络宣传力度，为公司的经营和发展创造良好的条件，更好地展现公司的对外形象，公司网站顺利升级改版完成。 此次网站改版主要是以提高公司形象、方便产品宣传、提高公司影响力为目标，网站的栏目设置、功能设计、服务内容和表现形式等都作了较大的调整，按照功能分区重新树立了栏目板块，进一步整合了公司信息资源为客户提供更加高效便捷的服务。 新版网站栏目定位更加准确，内容更加丰富，引导
01-28
1、激光产业发展的概况 （1）激光与激光技术 激光是通过人工方式，用光或放电等强能量激发特定的物质而产生的光，1960年，人类成功地制造出世界上第一台激光器，产生了激光。由于激光具有完全不同于普通光的性质，很快被广泛应用于各个领域，并深刻地影响了科学、技术、经济和社会的发展及变革。激光与原子能、半导体、计算机共同被视为20世纪的现代四项重大发明，对人类社会进步和发展发挥着重要作用；激光技术也
01-28
10月10日，由中国光学光电子行业协会和中国国际展览中心集团公司共同主办的第二十三届中国国际激光、光电子及光电显示产品展览会（ILOPE2018）在北京中国国际展览中心（静安庄馆）隆重召开。 中国科学院院士简水生，中国工程院院士周立伟、周寿桓，国家集成电路产业投资基金股份有限公司丁文武总裁、中国光学光电子行业协会应明炯理事长、王琳秘书长、天津大学原副校长郁道银、河北工业大学副校长吕志伟、山东激
10-10