留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

国产25/400 μm掺镱光纤实现3.2 kW激光输出

王标 庞璐 衣永青 潘蓉 耿鹏程 宁鼎 刘君

王标, 庞璐, 衣永青, 潘蓉, 耿鹏程, 宁鼎, 刘君. 国产25/400 μm掺镱光纤实现3.2 kW激光输出[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 706009-0706009(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0706009
引用本文: 王标, 庞璐, 衣永青, 潘蓉, 耿鹏程, 宁鼎, 刘君. 国产25/400 μm掺镱光纤实现3.2 kW激光输出[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 706009-0706009(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0706009
Wang Biao, Pang Lu, Yi Yongqing, Pan Rong, Geng Pengcheng, Ning Ding, Liu Jun. 3.2 kW laser output by domestic 25/400 μm Yb-doped fiber[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 706009-0706009(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0706009
Citation: Wang Biao, Pang Lu, Yi Yongqing, Pan Rong, Geng Pengcheng, Ning Ding, Liu Jun. 3.2 kW laser output by domestic 25/400 μm Yb-doped fiber[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 706009-0706009(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0706009

国产25/400 μm掺镱光纤实现3.2 kW激光输出

doi: 10.3788/IRLA201948.0706009
基金项目: 

国家自然科学基金(61405179)

详细信息
    作者简介:

    王标(1988-),男,工程师,博士,主要从事特种光纤的研制等方面的研究。Email:biao_wang@126.com

  • 中图分类号: TN244

3.2 kW laser output by domestic 25/400 μm Yb-doped fiber

  • 摘要: 利用改进的化学气相沉积工艺结合溶液掺杂技术制备了高光束质量的25/400 m双包层掺镱光纤。石英纤芯的掺杂组分为Yb2O3、Al2O3、P2O5,Al2O3有助于降低Yb3+团簇,增加Yb3+掺杂浓度,P2O5起到降低光子暗化效应的作用。纤芯-包层折射率差为0.001 2,纤芯的数值孔径为0.06。976 nm波长处的包层吸收系数为2.1 dB/m。构建双向抽运方式的主控振荡器功率放大器结构对增益光纤性能进行测试。实验中,1 080 nm种子光功率为235 W,在抽运光总功率为3 706 W时,实现了最大功率3 243 W激光输出,斜效率为81.1%,光束质量因子为1.7,未发生受激拉曼散射现象。光纤激光器连续工作1 h,输出功率未见明显变化。采用相同测试方法及平台对25/400 m型号的进口光纤进行测试,对比实验结果表明:实验中制备的双包层掺镱光纤主要性能指标已接近进口光纤。
  • [1] Lin Honghuan, Guo Chao, Zhao Pengfei, et al. Design and experiment of 10 kW class monolithic fiber pump coupling device[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(S2):S206003. (in Chinese)
    [2] Shi Wei, Fang Qiang, Li Jinhui, et al. High-performance fiber lasers for LIDARs[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(8):0802001. (in Chinese)
    [3] Liu Liang, Cui Junwei, Li Wenjing, et al. Yb3+-doped double-clad quasi-continuous wave fiber laser pumped by laser diode[J]. Chinese Optics, 2012, 5(6):664-670. (in Chinese)
    [4] Shen Zhaoguo, Zhang Ping. A neodymium-doped fiber laser and frequency doubling numerical simulation[J]. Chinese Optics, 2008, 1(1):105-111. (in Chinese)
    [5] Hanna D C, Percival R W, Perry I R, et al. Continuous-wave oscillation of a monomode ytterbium-doped fiber laser[J]. Electron Lett, 1988, 24(17):1111-1113.
    [6] Jeong Y E, Sahu J, Payne D, et al. Ytterbium-doped large-core fiber laser with 1.36 kW continuous-wave output power[J]. Optics Express, 2004, 12(25):6088-6092.
    [7] Lei Chengmin, Gu Yanran, Chen Zilun, et al. Developments of high power all-fiber side-pumping combiner[J]. Optics and Precision Engineering, 2018, 26(7):1561-1567. (in Chinese)
    [8] Liu Chaoping, Liao Lei, Li Jinyan. Research progress on photodarkening of Yb-doped fiber lasers[J]. Lasers Optoelectronics Progress, 2016, 53(7):070002. (in Chinese)
    [9] Wang Zhiyong, Zhang Jing, Ge Tingwu, et al. Highly coupling efficient mode-field adaptors for high power fiber lasers[J]. Optics and Precision Engineering, 2015, 23(2):319-324. (in Chinese)
    [10] Wang Zehui, Xiao Qirong, Wang Xuejiao, et al. 3000 W tandem pumped all-fiber laser based on domestic fiber[J]. Acta Phys Sin, 2018, 67(2):124-130. (in Chinese)
    [11] Zheng Jinkun, Zhao Wei, Zhao Baoyin, et al. 4.62 kW excellent beam quality laser output with a low-loss Yb/Ce co-doped fiber fabricated by chelate gas phase deposition technique[J]. Optical Materials Express, 2017, 7(4):1259-1266. (in Chinese)
    [12] Maitreyee Saha, Sourav Das Chowdhury, Nishant Kumar Shekhar, et al. Yb-doped pedestal silica fiber through vapor phase doping for pulsed laser applications[J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2016, 28(9):1022-1025.
    [13] Koponen J J, Petit L, Kokki T, et al. Progress in direct nanoparticle deposition for the development of the next generation fiber lasers[J]. Optical Engineering, 2011, 50(11):111605.
  • [1] 白振旭, 杨学宗, 陈晖, 金舵, 丁洁, 齐瑶瑶, 李森森, 闫秀生, 王雨雷, 吕志伟.  高功率金刚石激光技术研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201076-1-20201076-13. doi: 10.3788/IRLA20201076
    [2] 张昆, 周寿桓, 李尧, 张利明, 余洋, 张浩彬, 朱辰, 张大勇, 赵鸿.  142 W高峰值功率窄线宽线偏振脉冲光纤激光器 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0405003-0405003-6. doi: 10.3788/IRLA202049.0405003
    [3] 盛泉, 司汉英, 张海伟, 张钧翔, 丁宇, 史伟, 姚建铨.  高功率光纤激光器反向光放大和损伤特性数值分析 . 红外与激光工程, 2020, 49(): 1-6.
    [4] 盛泉, 司汉英, 安建民, 张海伟, 张钧翔, 丁宇, 李升才, 史伟, 姚建铨.  高功率光纤激光器反向光放大和损伤特性数值分析 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200009-1-20200009-7. doi: 10.3788/IRLA20200009
    [5] 田遥岭, 何月, 黄昆, 蒋均, 缪丽.  高功率110 GHz平衡式肖特基二极管频率倍频器 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 919002-0919002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0919002
    [6] 张利明, 鄢楚平, 冯进军, 张昆, 张浩彬, 朱辰, 张大勇, 赵鸿, 陈念江, 李尧, 郝金坪, 王雄飞, 何晓彤, 周寿桓.  180 W单频全光纤激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1105001-1105001(9). doi: 10.3788/IRLA201847.1105001
    [7] 程雪, 王建立, 刘昌华.  高能光纤激光器光束合成技术 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 103011-0103011(11). doi: 10.3788/IRLA201847.0103011
    [8] 贾志旭, 姚传飞, 李真睿, 贾世杰, 赵志鹏, 秦伟平, 秦冠仕.  基于氟碲酸盐光纤的高功率中红外超连续光源(特邀) . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803004-0803004(11). doi: 10.3788/IRLA201847.0803004
    [9] 曾江辉, 张培晴, 张倩, 李杏, 许银生, 王训四, 戴世勋.  啁啾光纤光栅在硫系光纤激光器中的色散补偿 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1005007-1005007(7). doi: 10.3788/IRLA201758.1005007
    [10] 史伟, 房强, 李锦辉, 付士杰, 李鑫, 盛泉, 姚建铨.  激光雷达用高性能光纤激光器 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 802001-0802001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0802001
    [11] 王立军, 彭航宇, 张俊, 秦莉, 佟存柱.  高功率高亮度半导体激光器合束进展 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 401001-0401001(10). doi: 10.3788/IRLA201746.0401001
    [12] 谭祺瑞, 葛廷武, 王智勇.  高功率非对称泵浦耦合器理论研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 105004-0105004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0105004
    [13] 史伟, 付士杰, 房强, 盛泉, 张海伟, 白晓磊, 史冠男, 李锦辉, 姚建铨.  基于稀土掺杂石英光纤的单频光纤激光器 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1003001-1003001(8). doi: 10.3788/IRLA201645.1003001
    [14] 胡姝玲, 赵东伟, 牛燕雄, 王欢欢, 肖泽宇.  高功率光隔离器的热效应分析与优化 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3186-3190.
    [15] 黄琳, 王淑梅.  基于瑞利散射和布里渊散射的自调Q双包层掺镱光纤激光器研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3517-3524.
    [16] 董繁龙, 赵方舟, 葛廷武, 王智勇.  光纤弯曲对掺镱光纤激光器光束质量的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3565-3569.
    [17] 徐正文, 曲轶, 王钰智, 高婷, 王鑫.  高功率980nm非对称宽波导半导体激光器设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1094-1098.
    [18] 葛颜绮, 罗娇林, 张书敏, 唐定远, 沈德元, 赵鹭明.  被动锁模光纤激光器中增益支配孤子的腔至峰值功率钳位效应 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3533-3539.
    [19] 匡鸿深, 赵方舟, 高静, 葛廷武, 王智勇.  高功率光纤激光器中自相位调制的实验研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2849-2853.
    [20] 龚智群, 王小林, 曹涧秋, 郭少锋, 江厚满.  国产高功率光纤泵浦合束器特性研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2658-2662.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  387
  • HTML全文浏览量:  70
  • PDF下载量:  54
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-08
  • 修回日期:  2019-03-10
  • 刊出日期:  2019-07-25

国产25/400 μm掺镱光纤实现3.2 kW激光输出

doi: 10.3788/IRLA201948.0706009
    作者简介:

    王标(1988-),男,工程师,博士,主要从事特种光纤的研制等方面的研究。Email:biao_wang@126.com

基金项目:

国家自然科学基金(61405179)

  • 中图分类号: TN244

摘要: 利用改进的化学气相沉积工艺结合溶液掺杂技术制备了高光束质量的25/400 m双包层掺镱光纤。石英纤芯的掺杂组分为Yb2O3、Al2O3、P2O5,Al2O3有助于降低Yb3+团簇,增加Yb3+掺杂浓度,P2O5起到降低光子暗化效应的作用。纤芯-包层折射率差为0.001 2,纤芯的数值孔径为0.06。976 nm波长处的包层吸收系数为2.1 dB/m。构建双向抽运方式的主控振荡器功率放大器结构对增益光纤性能进行测试。实验中,1 080 nm种子光功率为235 W,在抽运光总功率为3 706 W时,实现了最大功率3 243 W激光输出,斜效率为81.1%,光束质量因子为1.7,未发生受激拉曼散射现象。光纤激光器连续工作1 h,输出功率未见明显变化。采用相同测试方法及平台对25/400 m型号的进口光纤进行测试,对比实验结果表明:实验中制备的双包层掺镱光纤主要性能指标已接近进口光纤。

English Abstract

参考文献 (13)

目录

    /

    返回文章
    返回