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

高功率光纤激光器中自相位调制的实验研究

匡鸿深,  赵方舟,  高静,  葛廷武,  王智勇

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2014 >  43(9): 2849-2853
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[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2849-2853.
引用本文: 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[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2849-2853.
shu
Kuang Hongshen, Zhao Fangzhou, Gao Jing, Ge Tingwu, Wang Zhiyong. Experimental research on self-phase modulation of high power fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 2849-2853.
Citation: Kuang Hongshen, Zhao Fangzhou, Gao Jing, Ge Tingwu, Wang Zhiyong. Experimental research on self-phase modulation of high power fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 2849-2853.
shu

高功率光纤激光器中自相位调制的实验研究

  • 1.

    北京工业大学激光工程研究院国家产学研激光技术中心,北京100124

基金项目: 

科研基地-科技创新平台-光纤激光器研究平台-高功率全光纤激光器的开发（PXM2011_014204_09_000060）

详细信息
    作者简介:

    匡鸿深（1987- ），男，硕士生，主要从事高功率光纤激光器方面的研究。Email：kuanghongshen@emails.bjut.edu.cn

  • 中图分类号: TN248

Experimental research on self-phase modulation of high power fiber laser

  • 1.

    National Center of laser Technology Institute of Laser Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China

  • 摘要: 利用主振荡功率放大(MOPA)结构高功率皮秒脉冲全光纤激光器，对高功率皮秒脉冲放大器中自相位调制(SPM)效应进行了实验研究。激光器种子源是自行搭建的半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模光纤激光器。为了抑制非线性效应，使用一个自制重频倍增器把种子脉冲的重频增加到328 MHz 后再放大。放大器部分采用三级放大结构，最终获得了中心波长为1 066.5 nm，3 dB 光谱线宽约为2.5 nm，平均功率为91W 的稳定皮秒脉冲激光输出。实验对光脉冲在放大的过程中自相位调制引起的光谱变化进行了研究。对激光器输出光谱的分析表明，随着功率的增大，高功率光纤激光器中自相位调制效应受到入射脉冲的初始啁啾和脉冲形状的影响程度也随着变大，与此同时还受到自陡峭效应的影响。
    Abstract: An experimental research on self-phase modulation (SPM) of high power picosecond pulse amplifier was conducted by high-power all-fiber picosecond pulse fiber laser with an MOPA configuration. The seed source is a self-built fiber laser passively mode-locked by semiconductor saturable absorber mirror (SESAM). To avoid nonlinear effect, the repetition rate of the seed pulse should be increased to 328 MHz through a self-made repetition multiplier before amplification. The amplifier employed a three-level amplifying structure and finally received a stable picosecond pulse laser output with a center wavelength of 1 066.5 nm, a 3 dB spectrum width of 2.5 nm, and an average power of 91W. In the experiment, there was research on change of spectrum caused by SPM in the process of amplification. An analysis of the output spectrum of the laser demonstrates that with the increase of power, the influence of the initial chirp and the shape of the pulse on the SPM effect of high power fiber laser becomes deepens. In the mean time, it is also influenced by self-steepening effect.
  • [1] Zhang Liming, Zhou Shouhuan, Zhao Hong, et al.Experiment research of 1 kW all fiber laser [J]. Laser Infrared, 2012, 42(10): 1127-1130. (in Chinese)张利明, 周寿桓, 赵鸿, 等. 1 kW 全光纤激光器实验研究[J]. 激光与红外, 2012, 42(10): 1127-1130.
    [2]
    [3] Su Rongtao, Zhou Pu, Xiao Hu, et al. MOPA structuresingle-frequency nanosecond pulsed laser in all fiber format[J]. Chinese Journal of Lasers, 2011, 38(11): 1102013. (inChinese)粟荣涛, 周朴, 肖虎, 等. MOPA 结构的单频纳秒脉冲全光纤激光器[J]. 中国激光, 2011, 38(11): 1102013.
    [4]
    [5]
    [6] Wang Lin, Wang Dayong, Wang Tieliu. Novel theory andtechnique for generating optical pulses at high repetition rates[J]. Infrared and Laser Engineering, 2006, 35(S): 1-5. (inChinese)王林, 王大勇, 王铁流. 可产生高重复频率光脉冲的新理论与新技术[J]. 红外与激光工程2006, 35(S): 1-5.
    [7]
    [8] Liu Xueming, Mao Dong, Wang Leiran. Recent progress ininvestigation and application of dissipative soliton in fiberlasers [J]. Chin Sci Bull, 2012, 57 (32) : 3039-3054. ( inChinese)刘学明, 毛东, 王擂然. 耗散孤子光纤激光器的研究进展和应用[J]. 科学通报2012, 57(32): 3039-3054.
    [9] Lus A Gomes, Lasse Orsila, Tomi Jouhti, et al. PicosecondSESAM-based ytterbium mode-locked fiber lasers [J].Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2004,10(1): 129-136.
    [10]
    [11]
    [12] Limpert J, Liem A, Gabler T, et al. High-average-powerpicosecond Yb-doped fiber amplifier [J]. Optics Letters,2001, 26(23): 1849- 1851.
    [13] Kang Kang Chen, Jonathan H V Price, Shaif-ul Alam, et al.Polarisation maintaining 100W Yb-fiber MOPA producingJ pulses tunable in duration from 1 to 21 ps [J]. OpticsExpress, 2010, 18(14): 14385-14394.
    [14]
    [15] Liu Hongjun, Gao Cunxiao, Tao Jintao, et al. Compacttunable high power picosecond source based on Yb-dopedfiber amplification of gain switch laser diode [J]. OpticsExpress, 2008, 16(11): 7888-7893.
    [16]
    [17] Zhang Xiao, Song Yangrong, Yu Zhenhua, et al.Characteristics of ytterbium-doped double cladding pulsedfiber amplifiers [J]. Acta Photonica Sinica, 2011, 40 (9):1287-1291.
    [18]
    [19]
    [20] Wang Yuanxiang, Jiang Peipei, Yang Dingzhong, et al. All-fiberized master oscillator power amplifier structured pulsedYb fiber laser [J]. Chinese Journal of Lasers, 2009, 36(7):1861-1865. (in Chinese)汪园香, 姜培培, 杨丁中, 等. 全光纤结构主振荡功率放大型掺镱脉冲光纤激光器[J]. 中国激光, 2009, 36(7): 1861-1865.
    [21]
    [22] Chen Shengping, Chen Hongwei, Hou Jing, et al. 30 Wpicosecond pulsed fiber laser and high power supercontinuumgeneration [J]. Chinese Journal of Lasers, 2010, 37 (8):194 3-1949. (in Chinese)陈胜平, 谌鸿伟, 侯静, 等. 30W 皮秒脉冲光纤激光器及高功率超连续谱的产生[J]. 中国激光，2010, 37(8): 1943-1949.
    [23] Dai Xianzhe, Luo Zhengqian, Ye Chenchun, et al.Theoretical and experimental study of Yb3+-doped double-cladding fiber laser [J]. Infrared and Laser Engineering,2007, 36(S): 32-35. (in Chinese)戴贤哲, 罗正钱, 叶陈春, 等. 掺Yb3+双包层光纤激光器的理论及实验研究[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(S): 32-35.
  • [1] 陈磊, 朱嘉婧, 李磐, 刘河山, 柯常军, 余锦, 罗子人.  DBR单纵模光纤激光器波长温度调谐 . 红外与激光工程, 2023, 52(4): 20220570-1-20220570-8. doi: 10.3788/IRLA20220570
    [2] 韩冬冬, 樊泽阳, 任凯利, 郑益朋, 李田甜, 惠战强, 巩稼民.  基于K-means算法的自动锁模光纤激光器 . 红外与激光工程, 2023, 52(5): 20220609-1-20220609-8. doi: 10.3788/IRLA20220609
    [3] 郭婕, 闫东钰, 毕根毓, 丰傲然, 刘博文, 储玉喜, 宋有建, 胡明列.  色散管理光纤锁模激光器在近零色散域的非线性优化 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220226-1-20220226-7. doi: 10.3788/IRLA20220226
    [4] 柏刚, 董延涛, 张大庆, 陶坤宇, 沈辉, 漆云凤, 何兵, 周军.  弯曲限模对大模场光纤横模不稳定效应的影响 . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20200028-1-20200028-9. doi: 10.3788/IRLA20200028
    [5] 刘沛, 衡家兴, 张兆伟.  啁啾脉冲光学参量振荡器及宽谱中红外激光的产生（特邀） . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201051-1-20201051-12. doi: 10.3788/IRLA20201051
    [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] 凌远达, 黄千千, 邹传杭, 闫志君, 牟成博.  基于45°倾斜光栅的重复频率可切换被动谐波锁模光纤激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803007-0803007(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0803007
    [9] 梁佩茹, 宁秋奕, 陈伟成.  调Q锁模类噪声方波脉冲掺铒光纤激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803009-0803009(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0803009
    [10] 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
    [11] 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
    [12] 王枫, 毕卫红, 付兴虎, 付广伟, 江鹏, 武洋, 王莹.  基于重叠光栅的双波长掺铒光子晶体光纤激光器 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 822001-0822001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0822001
    [13] 王少奇, 邓颖, 李超, 王方, 张永亮, 康民强, 薛海涛, 罗韵, 粟敬钦, 胡东霞, 郑奎兴, 朱启华.  被动锁模掺Er3+氟化物光纤激光器理论研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1136004-1136004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1136004
    [14] 雷兵, 曹涧秋, 刘伟, 胡浩军, 冯莹.  耦合强度对公共环形腔耦合式光纤激光器锁相性能的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2448-2455.
    [15] 惠战强.  基于光子晶体光纤中自相位调制效应的6×40 Gbit/s 全光波长组播实验研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 222-227.
    [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] 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.
    [18] 林桢, 任国斌, 郑斯文, 朱博枫, 彭万敬, 简水生.  基于光纤拉锥及相位调制的可切换多波长掺铒光纤激光器 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3262-3268.
    [19] 方秀丽, 童峥嵘, 曹晔, 杨秀峰.  采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔光纤激光器 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 329-333.
    [20] 左林, 杨爱英, 赖俊森, 孙雨南.  非线性偏振旋转锁模光纤激光器数值模型 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 57-62.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  448
  • HTML全文浏览量:  90
  • PDF下载量:  275
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-05
  • 修回日期:  2014-02-10
  • 刊出日期:  2014-09-25

高功率光纤激光器中自相位调制的实验研究

  • 1. 北京工业大学激光工程研究院国家产学研激光技术中心,北京100124
    • 作者简介:

    匡鸿深（1987- ），男，硕士生，主要从事高功率光纤激光器方面的研究。Email：kuanghongshen@emails.bjut.edu.cn

  • 收稿日期: 2014-01-05
  • 修回日期: 2014-02-10
  • 刊出日期: 2014-09-25
基金项目:

科研基地-科技创新平台-光纤激光器研究平台-高功率全光纤激光器的开发（PXM2011_014204_09_000060）

  • 中图分类号: TN248

摘要: 利用主振荡功率放大(MOPA)结构高功率皮秒脉冲全光纤激光器，对高功率皮秒脉冲放大器中自相位调制(SPM)效应进行了实验研究。激光器种子源是自行搭建的半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模光纤激光器。为了抑制非线性效应，使用一个自制重频倍增器把种子脉冲的重频增加到328 MHz 后再放大。放大器部分采用三级放大结构，最终获得了中心波长为1 066.5 nm，3 dB 光谱线宽约为2.5 nm，平均功率为91W 的稳定皮秒脉冲激光输出。实验对光脉冲在放大的过程中自相位调制引起的光谱变化进行了研究。对激光器输出光谱的分析表明，随着功率的增大，高功率光纤激光器中自相位调制效应受到入射脉冲的初始啁啾和脉冲形状的影响程度也随着变大，与此同时还受到自陡峭效应的影响。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (23)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计