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国产纺锤形增益光纤主振荡功率放大器实现5 kW输出

奚小明 杨欢 曾令筏 黄良金 叶云 张汉伟 潘志勇 王小林 王泽锋 周朴 许晓军 陈金宝

奚小明, 杨欢, 曾令筏, 等. 国产纺锤形增益光纤主振荡功率放大器实现5 kW输出[J]. 强激光与粒子束, 2021, 33: 021001. doi: 10.11884/HPLPB202133.200309
引用本文: 奚小明, 杨欢, 曾令筏, 等. 国产纺锤形增益光纤主振荡功率放大器实现5 kW输出[J]. 强激光与粒子束, 2021, 33: 021001. doi: 10.11884/HPLPB202133.200309
Xi Xiaoming, Yang Huan, Zeng Lingfa, et al. 5 kW all-fiber amplifier based on homemade spindle-shaped Yb-doped fiber[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2021, 33: 021001. doi: 10.11884/HPLPB202133.200309
Citation: Xi Xiaoming, Yang Huan, Zeng Lingfa, et al. 5 kW all-fiber amplifier based on homemade spindle-shaped Yb-doped fiber[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2021, 33: 021001. doi: 10.11884/HPLPB202133.200309

国产纺锤形增益光纤主振荡功率放大器实现5 kW输出

doi: 10.11884/HPLPB202133.200309
基金项目: 国家自然科学基金项目(61705266,61735007,61805280);脉冲功率激光技术国家重点实验室主任基金项目(SKL 2020ZR04)
详细信息
    作者简介:

    奚小明(1987—),男,博士,讲师,从事光纤激光器设计和测试技术研究;exixiaoming@163.com

    通讯作者:

    潘志勇(1977—),男,硕士,高级工程师,从事特种光纤制备技术研究;panzy168@163.com

    王小林(1985—),男,博士,副研究员,从事高功率光纤激光器技术研究;chinaphotonics@163.com

  • 中图分类号: TN242

5 kW all-fiber amplifier based on homemade spindle-shaped Yb-doped fiber

  • 摘要:

    设计了纤芯直径小—大—小变化的“纺锤形”增益光纤,利用该光纤可均衡模式不稳定和受激拉曼散射抑制的矛盾,提升光纤激光器的输出功率。基于自研的纺锤形增益光纤搭建了主振荡功率放大器(MOPA),实现了5 kW的功率输出,放大器光光效率为66.6%,拉曼散射抑制比大于45 dB,M2因子约2.0。通过优化光纤的设计,可以提升激光器的光束质量和效率。

  • 图  1  基于纺锤形增益光纤的主振荡功率放大器结构示意图

    Figure  1.  A schematic of the main oscillator power amplifier based on spindle-shaped Yb-doped fiber

    图  2  纺锤形光纤MOPA实验结果

    Figure  2.  Experimental results of the MOPA

  • [1] Richardson D J, Nilsson J, Clarkson W A. High power fiber lasers: Current status and future perspectives[J]. Journal of the Optical Society of America B, 2010, 27(11): B63-B92. doi: 10.1364/JOSAB.27.000B63
    [2] Zervas M N. High power ytterbium-doped fiber lasers: fundamentals and applications[J]. International Journal of Modern Physics B, 2014, 28(12): 1442009. doi: 10.1142/S0217979214420090
    [3] O’Connor M, Gapontsev V, Fomin V, et al. Power scaling of SM fiber lasers toward 10 kW[C]//Conference on Lasers and Electro-Optics. 2009: CThA3.
    [4] 林宏奂, 唐选, 李成钰, 等. 全国产单纤激光系统获得10.6 kW激光输出[J]. 中国激光, 2018, 45:0315001. (Lin Honghuan, Tang Xuan, Li Chengyu, et al. The localization single-fiber laser system obtained 10.6 kW laser output[J]. Chinese Journal of Lasers, 2018, 45: 0315001 doi: 10.3788/CJL201845.0315001
    [5] 陈晓龙, 楼风光, 何宇, 等. 高效率全国产化10 kW光纤激光器[J]. 光学学报, 2019, 39:0336001. (Chen Xiaolong, Lou Fengguang, He Yu, et al. Home-made 10 kW fiber laser with high efficiency[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39: 0336001 doi: 10.3788/AOS201939.0336001
    [6] Ye Yun, Xi Xiaoming, Shi Chen, et al. Experimental study of 5-kW high-stability monolithic fiber laser oscillator with or without external feedback[J]. IEEE Photonics Journal, 2019, 11(4): 1503508.
    [7] Lou Zhaokai, Han Kai, Wang Xiaolin, et al. Increasing the SBS threshold by applying a flexible temperature modulation technique with temperature measurement of the fiber core[J]. Optics Express, 2020, 28(9): 13323-13335. doi: 10.1364/OE.389333
    [8] Eidam T, Wirth C, Jauregui C, et al. Experimental observations of the threshold-like onset of mode instabilities in high power fiber amplifiers[J]. Optics Express, 2011, 19(14): 13218-13224. doi: 10.1364/OE.19.013218
    [9] Zeng Lingfa, Xi Xiaoming, Ye Yun, et al. A near-single-mode 3 kW monolithic fiber oscillator based on longitudinally spindle-shaped Yb-doped fiber[J]. Opt Lett, 2020, 45(20): 5792-5795. doi: 10.1364/OL.404893
    [10] 安毅, 杨欢, 肖虎, 等. 国产双锥形光纤实现4 kW单模激光输出[J]. 中国激光, 2021, 48:0115002. (An Yi, Yang Huan, Xiao Hu, et al. 4 kW single-mode laser output using homemade double-tapered fiber[J]. Chinese Journal of Lasers, 2021, 48: 0115002
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-16
  • 修回日期:  2021-01-06
  • 刊出日期:  2021-01-07

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