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基于负曲率空芯光纤的光泵太赫兹光纤激光器的理论研究

张果 孙帅 张尧 盛泉 史伟 姚建铨

张果, 孙帅, 张尧, 盛泉, 史伟, 姚建铨. 基于负曲率空芯光纤的光泵太赫兹光纤激光器的理论研究[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0205001-0205001. doi: 10.3788/IRLA202049.0205001
引用本文: 张果, 孙帅, 张尧, 盛泉, 史伟, 姚建铨. 基于负曲率空芯光纤的光泵太赫兹光纤激光器的理论研究[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0205001-0205001. doi: 10.3788/IRLA202049.0205001
Zhang Guo, Sun Shuai, Zhang Yao, Sheng Quan, Shi Wei, Yao Jianquan. Theoretical investigation on optically pumped THz fiber laser based on negative curvature hollow-core fiber[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(2): 0205001-0205001. doi: 10.3788/IRLA202049.0205001
Citation: Zhang Guo, Sun Shuai, Zhang Yao, Sheng Quan, Shi Wei, Yao Jianquan. Theoretical investigation on optically pumped THz fiber laser based on negative curvature hollow-core fiber[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(2): 0205001-0205001. doi: 10.3788/IRLA202049.0205001

基于负曲率空芯光纤的光泵太赫兹光纤激光器的理论研究

doi: 10.3788/IRLA202049.0205001
基金项目: 

国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB339802)

详细信息
    作者简介:

    张果(1996-),男,硕士生,主要从事太赫兹激光器及光子晶体光纤方面的研究。Email:zhangguo@tju.edu.cn

  • 中图分类号: TN242

Theoretical investigation on optically pumped THz fiber laser based on negative curvature hollow-core fiber

  • 摘要: 针对紧凑型、高效的光泵太赫兹激光器(OPTL)技术,设计了基于负曲率空芯光纤的长腔型光泵太赫兹光纤激光器(OPTFL)结构。该OPTFL以聚甲基戊烯(PMP)材料的空芯光纤为工作气室,填充甲醇气体作为工作物质,采用连续9P(36)支CO2激光器为泵浦源。从速率方程理论和空芯光纤的传输理论出发,分析了影响OPTFL输出特性的因素,并对负曲率空芯光纤内部微结构进行了探索,通过调整内部结构,能够实现较低损耗的单模太赫兹激光传输。结合设计的负曲率空芯光纤,对长腔型OPTFL的可行性进行了分析,理论计算表明,在最佳工作条件下,通过适当增加谐振腔长度,太赫兹激光输出功率有望达到百毫瓦量级。研究结果为高功率、高性能的OPTFL提供了一种新的方法与理论指导。
  • [1] Chengli Wei, Joseph Weiblen R, Curtis R. Menyuk, et al. Negative curvature fibers[J]. Advances in Optics and Photonics, 2017, 9(3):504-561.
    [2] Poletti, Francesco. Nested antiresonant nodeless hollow core fiber[J]. Optics Express, 2014, 22(20):23807-23828.
    [3] Hartung A, Kobelke J, Schwuchow A, et al. Low-loss single-mode guidance in large-core antiresonant hollow-core fibers[J]. Optics Letters, 2015, 40(14):3432-3435.
    [4] Kai Z, Wei S, Xu D G, et al. Optically pumped terahertz sources[J]. Science China Technological Sciences, 2017, 60(12):1801-1818.
    [5] Chang T Y, Bridges T J. Laser action at 452, 496, and 541μm in optically pumped CH3F[J]. Optics Communications, 1970, 1(9):423-426.
    [6] Nampoothiri A V V, Ratanavis A, Campbell N, et al. Molecular C2H2 and HCN lasers pumped by an optical parametric oscillator in the 1.5-microm band[J]. Optics Express, 2010, 18(3):1946-1951.
    [7] Nampoothiri A V V, Beygi Azar Aghbolagh F, Debord B, et al. High photon conversion efficiency continuous wave lasing in an optically pumped I2 hollow fiber gas laser in the visible region[J]. Applied Optics, 2017, 56(34):9592-9595.
    [8] Yan D, Zhang H, Xu D, et al. Numerical study of compact terahertz gas laser based on photonic crystal fiber cavity[J]. Journal of Lightwave Technology, 2016, 34(14):3373-3378.
    [9] Zhou Zhiyue, Tang Ni, Li Zhixian, et al. High-power tunable mid-infrared fiber gas laser source by acetylene-filled hollow-core fibers[J]. Optics Express, 2018, 26(15):19144-19153.
    [10] Detemple T, Danielewicz E. Continuous-wave CH3F waveguide laser at 496μm:Theory and experiment[J]. IEEE Journal of Quantum Electronics, 1976, 12(1):40-47.
    [11] Frosz M H, Roth P, Günendi M C, et al. Analytical formulation for the bend loss in single-ring hollow-core photonic crystal fibers[J]. Photonics Research, 2017, 5(2):91-94.
    [12] Zhang H, Liu M, Zhang Y. Output power enhancement of optical pumped gas waveguide terahertz laser by promoting vibrational de-excitation[J]. Optics Communications, 2014, 326(5):29-34.
  • [1] 李瑞显, 吴函烁, 肖虎, 冷进勇, 周朴.  双向同带泵浦光纤激光实现大于6 kW的近单模输出 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20210822-1-20210822-3. doi: 10.3788/IRLA20210822
    [2] 马鹏飞, 肖虎, 冷进勇, 李灿, 陈子伦, 王小林, 王泽锋, 周朴, 陈金宝.  窄线宽光纤激光突破4 kW近单模输出 . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20200421-1-20200421-1. doi: 10.3788/IRLA20200421
    [3] 陈郁芝, 李学金.  基于单模光纤传输的单模-无心-单模光纤型表面等离子体共振传感器(特邀) . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201055-1-20201055-5. doi: 10.3788/IRLA20201055
    [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] 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.
    [6] 杨成奥, 谢圣文, 黄书山, 袁野, 张一, 尚金铭, 张宇, 徐应强, 牛智川.  锑化物中红外单模半导体激光器研究进展 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 503002-0503002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0503002
    [7] 雷景丽, 侯尚林, 袁鹏, 王道斌, 李晓晓, 王惠琴, 曹明华.  聚乙烯三角芯光子晶体光纤的太赫兹波传输研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 119-124. doi: 10.3788/IRLA201847.S120004
    [8] 蒙裴贝, 史文宗, 颜凡江, 李旭.  谐振腔失谐对二极管泵浦Nd:YAG激光器性能的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 605001-0605001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0605001
    [9] 于学丽, 丁双红, 贾海旭, 辛磊.  主动调Q腔内和频拉曼激光器的数值模拟 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 906001-0906001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0906001
    [10] 李卡, 谭中伟.  空间散射光到单模光纤的耦合 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 122005-0122005(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0122005
    [11] 侯宇, 杨会静.  垂直双空芯宽带太赫兹偏振分离器 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1225005-1225005(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1225005
    [12] 皇甫军强, 贾海旭, 杨丽丽, 丁双红.  LD泵浦被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 606006-0606006(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0606006
    [13] 张鑫, 刘源, 贺岩, 杨燕, 侯霞, 陈卫标.  人眼安全高重频窄脉宽单模全光纤激光器特性研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1105-1109.
    [14] 乔亮, 羊富贵, 夏忠朝, 武永华, 江琳沁.  Tm,Ho声光调Q激光系统理论与实验研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1141-1144.
    [15] 李攀, 吴逢铁, 陈姿言, 孙川.  单模-多模光纤产生系列Bottle beam . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2087-2091.
    [16] 李强, 黄泽铗, 徐雅芹, 张凌云, 史骥, 王智.  基于单模-多模-单模光纤模间干涉的传感系统 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1630-1636.
    [17] 姬江军, 孔德鹏, 马天, 何晓阳, 陈琦, 王丽莉.  环烯烃共聚物空芯微结构太赫兹光纤的设计与制造 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1909-1913.
    [18] 郭凯, 朱亚东, 周朴, 王小林, 舒柏宏.  单模掺铒光纤激光器极限输出功率的数值研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2407-2412.
    [19] 彭欢, 郑永超, 钟志, 单明广, 武学英.  单模光纤照射反射式光纤位移传感实验系统 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 1074-1078.
    [20] 高飞, 陈飞, 谢冀江, 张来明, 李殿军, 杨贵龙, 郭劲.  半导体泵浦铯蒸汽激光器工作特性分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2386-2391.
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-10-05
  • 修回日期:  2019-11-25

基于负曲率空芯光纤的光泵太赫兹光纤激光器的理论研究

doi: 10.3788/IRLA202049.0205001
    作者简介:

    张果(1996-),男,硕士生,主要从事太赫兹激光器及光子晶体光纤方面的研究。Email:zhangguo@tju.edu.cn

基金项目:

国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB339802)

  • 中图分类号: TN242

摘要: 针对紧凑型、高效的光泵太赫兹激光器(OPTL)技术,设计了基于负曲率空芯光纤的长腔型光泵太赫兹光纤激光器(OPTFL)结构。该OPTFL以聚甲基戊烯(PMP)材料的空芯光纤为工作气室,填充甲醇气体作为工作物质,采用连续9P(36)支CO2激光器为泵浦源。从速率方程理论和空芯光纤的传输理论出发,分析了影响OPTFL输出特性的因素,并对负曲率空芯光纤内部微结构进行了探索,通过调整内部结构,能够实现较低损耗的单模太赫兹激光传输。结合设计的负曲率空芯光纤,对长腔型OPTFL的可行性进行了分析,理论计算表明,在最佳工作条件下,通过适当增加谐振腔长度,太赫兹激光输出功率有望达到百毫瓦量级。研究结果为高功率、高性能的OPTFL提供了一种新的方法与理论指导。

English Abstract

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