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高功率窄谱宽1 915 nm掺铥光纤激光器研究

张伟 吴闻迪 余婷 孟佳 杨中国 陈晓龙 刘超铭 叶锡生

张伟, 吴闻迪, 余婷, 孟佳, 杨中国, 陈晓龙, 刘超铭, 叶锡生. 高功率窄谱宽1 915 nm掺铥光纤激光器研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(5): 505001-0505001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0505001
引用本文: 张伟, 吴闻迪, 余婷, 孟佳, 杨中国, 陈晓龙, 刘超铭, 叶锡生. 高功率窄谱宽1 915 nm掺铥光纤激光器研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(5): 505001-0505001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0505001
Zhang Wei, Wu Wendi, Yu Ting, Meng Jia, Yang Zhongguo, Chen Xiaolong, Liu Chaoming, Ye Xisheng. Study on high-power narrow-bandwidth 1 915 nm thulium-doped fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(5): 505001-0505001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0505001
Citation: Zhang Wei, Wu Wendi, Yu Ting, Meng Jia, Yang Zhongguo, Chen Xiaolong, Liu Chaoming, Ye Xisheng. Study on high-power narrow-bandwidth 1 915 nm thulium-doped fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(5): 505001-0505001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0505001

高功率窄谱宽1 915 nm掺铥光纤激光器研究

doi: 10.3788/IRLA201847.0505001
基金项目: 

中国科学院"百人计划"项目(1505521XR0)

详细信息
    作者简介:

    张伟(1991-),男,硕士生,主要从事掺铥光纤激光技术方面的研究。Email:zhangwei2016@siom.ac.cn

  • 中图分类号: TN248

Study on high-power narrow-bandwidth 1 915 nm thulium-doped fiber laser

  • 摘要: 开展了1 915 nm高功率、高效率、窄谱宽输出的掺铥光纤激光器(TDFL)研究。基于全光纤主振荡功率放大(MOPA)结构,采用40 W的793 nm半导体激光器泵浦纤芯直径25 m的双包层大模场面积(LMA)掺铥光纤,获得了最高功率12.1 W的1 915 nm窄谱宽连续种子激光输出。将8 W种子光注入掺铥光纤放大器,在793 nm激光泵浦功率为142.9 W时,获得了平均功率90 W的激光输出,其中心波长为1 915.051 nm,3 dB谱宽仅为94 pm,斜率效率为60.2%,光-光转换效率达63.0%。该系统在40 min运行考核时间内输出激光稳定性良好。
  • [1] Honea E C, Beach R J, Sutton S B, et al. 115-W Tm:YAG diode-pumped solid-state laser[J]. IEEE Journal of Quantum Electronics, 1997, 33(9):1592-1600.
    [2] Vincent F, Martin B, Bah S T, et al. 30W Fluoride glass all-fiber laser at 2.94m[J]. Optics Letters, 2015, 40(12):2882-2885.
    [3] Jackson S D. Towards high-power mid-infrared emission from a fibre laser[J]. Nature Photonics, 2012, 6(7):423-431.
    [4] Bu Xiangbao, Shi Hongxing, Cheng Zhaochen, et al. Tunable narrow-linewidth Cr:ZnSe laser pumped by Tm-doped fiber laser[J]. Chinese Journal of Laser, 2017, 44(2):0201014. (in Chinese)卜祥宝, 师红星, 程昭晨, 等. 掺铥光纤激光器抽运的可调谐窄线宽Cr:ZnSe激光器[J]. 中国激光, 2017, 44(2):0201014.
    [5] Ji E C, Liu Q, Hu Z Y, et al. High-power, high-energy Ho:YAG oscillator pumped by a Tm-doped fiber laser[J]. Chinese Optics Letters, 2015, 13(12):121402.
    [6] Sun Feng, Zheng Jiankui. High power quasi CW Ho:YLF laser pumped by fiber laser[J]. Optics and Optoelectronic Technology, 2016, 14(5):34-37. (in Chinese)孙峰, 郑建奎. 基于光纤激光器泵浦的高功率准连续Ho:YLF激光器[J]. 光学与光电技术, 2016, 14(5):34-37.
    [7] Zhou R L, Ju Y L, Wang W, et al. Acousto-optic Q-switched operation Ho:YAP laser pumped by a Tm-doped fiber laser[J]. Chinese Physics Letters, 2011, 28(7):074210.
    [8] Yu T, Bai G, Chen W B, et al. 20.2 W CW 2.118m Ho:YAlO3 laser pumped by 1.915 nm Tm-doped fiber laser[C]//Pro of SPIE, 2015, 9466:94660U.
    [9] Hanna D C,Jauncey I M, Percival R M, et al. Continuous-wave oscillation of a monomode thulium-doped fiber laser[J]. Electronics Letters, 1988, 24(19):1222-1223.
    [10] Meleshkevich M, Platonov N, Gapontsev D, et al. 415 W single-mode CW thulium fiber laser in all-fiber format[C]//Lasers and Electro-Optics, 2007 and the International Quantum Electronics Conference. CLEOE-IQEC 2007. European Conference on IEEE, 2007:1.
    [11] Frith G, Carter A, Samson B, et al. Highly efficient 70 W all-fibre Tm-doped laser system operating at 1908nm[C]//Opto-Electronics and Communications Conference, 2008 and the 2008 Australian Conference on Optical Fibre Technology. OECC/ACOFT 2008, Joint Conference of the IEEE, 2008:1-2.
    [12] Johnson B R, Creeden D, Limongelli J, et al. Comparison of high power large mode area and single mode 1908 nm Tm-doped fiber lasers[C]//SPIE, 2016, 9728:972810.
    [13] Hu Z Y, Yan P, Gong M L, et al. 227-W output all-fiberized Tm-doped fiber laser at 1908 nm[J]. Chinese Physics B, 2014, 23(10):147-150.
    [14] Yang C, Ju Y L, Dai T Y, et al. High-power Tm3+-doped all-fiber laser operating at 1908 nm by a master oscillator power amplifier configuration with narrow spectral linewidth[J]. Chinese Optics Letters, 2016, 14(6):061403.
    [15] Xing Y B, Liao L, Li J Y, et al. Fabrication of Tm-doped fibers for high power and 121 W output all-fiber tm-doped fiber laser[J]. Chinese Physics Letters, 2015, 32(3):034204.
    [16] Yu T, Ye X S, Yang Z G, et al. All fiber thulium-doped fiber laser pumped Q-switched Ho:YAP laser[C]//Proc of SPIE, 2017:101731M.
    [17] Frith G, Carter A, Samson B, et al. Design considerations for short-wavelength operation of 790-nm-pumped Tm-doped fibers[J]. Applied Optics, 2009, 48(27):5072.
    [18] Jackson S D, King T A. Theoretical modeling of Tm-doped silica fiber lasers[J]. Journal of Lightwave Technology, 1999, 17(5):948-956.
    [19] Xu J Q, Prabhu M, Lu J, et al. Efficient double-clad thulium-doped fiber laser with a ring cavity[J]. Applied Optics, 2001, 40(12):1983-1988.
    [20] Kablukov S I, Zlobina E A, Podivilov E V, et al. Output spectrum of Yb-doped fiber lasers[J]. Optics Letters, 2012, 37(13):2508-2510.
    [21] Zhang Liming, Zhou Shouhuan, Zhao Hong, et al. Output characteristics of kW stage main oscillator power amplifying fiber laser[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2013, 25(8):1893-1896. (in Chinese)张利明, 周寿桓, 赵鸿,等. kW级主振荡功率放大光纤激光器输出特性[J]. 强激光与粒子束, 2013, 25(8):1893-1896.
    [22] Liu Jiang, Liu Chen, Shi Hongxing, et al. 342 W all-fiber CW Tm-doped fiber laser with narrow linewidth[J]. Acta Physica Sinica, 2016, 65(19):194209. (in Chinese)刘江, 刘晨, 师红星,等. 342 W全光纤结构窄线宽连续掺铥光纤激光器[J]. 物理学报, 2016, 65(19):194209.
  • [1] 陈彬, 白振旭, 赵桂娟, 王雨雷, 吕志伟.  熔融石英中实现高效率的百毫焦受激布里渊散射 . 红外与激光工程, 2023, 52(8): 20230421-1-20230421-4. doi: 10.3788/IRLA20230421
    [2] 黄佳裕, 林海枫, 闫培光.  高效率宽调谐扇形MgO: PPLN中红外光参量振荡器 . 红外与激光工程, 2023, 52(5): 20220605-1-20220605-6. doi: 10.3788/IRLA20220605
    [3] 刘梦霖, 赵坤, 闫炜, 王丽莎, 刘民哲, 王勇, 孙松松.  1 015~1 046 nm可调谐飞秒掺镱光纤激光器 . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20210444-1-20210444-5. doi: 10.3788/IRLA20210444
    [4] 徐岩, 彭志刚, 石宇航, 王贝贝, 程昭晨, 王璞.  百瓦级1 030 nm光纤-固体混合放大激光器 . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20210442-1-20210442-9. doi: 10.3788/IRLA20210442
    [5] 李炳阳, 于永吉, 王子健, 王宇恒, 姚晓岱, 赵锐, 金光勇.  窄线宽1064 nm掺镱光纤激光器泵浦MgO:PPLN中红外光学参量振荡器研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(9): 20210898-1-20210898-6. doi: 10.3788/IRLA20210898
    [6] 史伟, 付士杰, 盛泉, 史朝督, 张钧翔, 张露, 姚建铨.  高性能单频光纤激光器研究进展:2017-2021(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210905-1-20210905-14. doi: 10.3788/IRLA20210905
    [7] 张嵩, 姜曼, 李灿, 粟荣涛, 周朴, 姜宗福.  窄线宽光纤振荡器输出近红外宽带超连续谱激光 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20210668-1-20210668-2. doi: 10.3788/IRLA20210668
    [8] 李娟, 俞浩, 虞天成, 苟于单, 杨火木, 王俊.  用于无线能量传输的高效率半导体激光器设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20210147-1-20210147-8. doi: 10.3788/IRLA20210147
    [9] 张鹏泉, 杜铁钧, 史屹君.  掺Tm光纤MOPA准相位匹配单程倍频的单频激光器 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20200112-1-20200112-5. doi: 10.3788/IRLA20200112
    [10] 李鑫, 史伟, 付世杰.  基于大模面积掺Yb光纤的100W种子光主振荡器功率放大技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 406006-0406006(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0406006
    [11] 胡星, 程德江, 郭芷妍, 姜梦华, 惠勇凌, 雷訇, 李强.  914 nm LD泵浦RTP电光调Q的高效率Nd:YVO4激光器 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 105001-0105001(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0105001
    [12] 陈琦鹤, 范杰, 马晓辉, 王海珠, 石琳琳.  用于半导体激光器的高效率复合波导结构 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1106006-1106006(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1106006
    [13] 丁欣, 赵岑, 姜鹏波, 盛泉, 李斌, 刘简, 孙冰, 姚建铨.  914nm共振泵浦高效率主动调QNd:YVO4自拉曼激光器 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1005001-1005001(7). doi: 10.3788/IRLA201752.1005001
    [14] 崔建丰, 高涛, 张亚男, 王迪, 姚俊, 岱钦.  高效率、高峰值功率351nm准连续紫外激光器 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 605004-0605004(4). doi: 10.3788/IRLA201746.0605004
    [15] 王彬, 孙洪涛, 于永吉, 张健, 金光勇.  高功率声光调Q主振荡功率放大器 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1205003-1205003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1205003
    [16] 丁欣, 张巍, 刘俊杰, 盛泉, 李斌, 刘简, 姜鹏波, 孙冰, 赵岑, 姚建铨.  880nm同带泵浦的高效率Nd:YVO4自拉曼激光器 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 105002-0105002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0105002
    [17] 陶蒙蒙, 陶波, 余婷, 王振宝, 冯国斌, 叶锡生.  掺铥光纤激光器波长可调谐输出特性 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1205002-1205002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1205002
    [18] 戚刚, 熊水东, 梁迅, 林惠祖.  用于微弱信号放大的高性能窄线宽纳秒脉冲光纤放大器 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3234-3237.
    [19] 于峰, 孙畅, 高静, 匡鸿深, 张晶, 高鹏坤, 葛廷武, 王智勇.  全光纤结构超短脉冲超连续谱的产生及其特性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3555-3558.
    [20] 陶蒙蒙, 黄启杰, 余婷, 杨鹏翎, 陈卫标, 叶锡生.  LD泵浦不同腔结构高效运转掺铥光纤激光器 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2008-2011.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-09
  • 修回日期:  2017-09-18
  • 刊出日期:  2018-05-25

高功率窄谱宽1 915 nm掺铥光纤激光器研究

doi: 10.3788/IRLA201847.0505001
    作者简介:

    张伟(1991-),男,硕士生,主要从事掺铥光纤激光技术方面的研究。Email:zhangwei2016@siom.ac.cn

基金项目:

中国科学院"百人计划"项目(1505521XR0)

  • 中图分类号: TN248

摘要: 开展了1 915 nm高功率、高效率、窄谱宽输出的掺铥光纤激光器(TDFL)研究。基于全光纤主振荡功率放大(MOPA)结构,采用40 W的793 nm半导体激光器泵浦纤芯直径25 m的双包层大模场面积(LMA)掺铥光纤,获得了最高功率12.1 W的1 915 nm窄谱宽连续种子激光输出。将8 W种子光注入掺铥光纤放大器,在793 nm激光泵浦功率为142.9 W时,获得了平均功率90 W的激光输出,其中心波长为1 915.051 nm,3 dB谱宽仅为94 pm,斜率效率为60.2%,光-光转换效率达63.0%。该系统在40 min运行考核时间内输出激光稳定性良好。

English Abstract

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