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光纤弯曲对掺镱光纤激光器光束质量的影响

董繁龙 赵方舟 葛廷武 王智勇

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[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3565-3569.
引用本文: 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[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3565-3569.
Dong Fanlong, Zhao Fangzhou, Ge Tingwu, Wang Zhiyong. Fiber bending impacts on beam quality of Yb-doped fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(11): 3565-3569.
Citation: Dong Fanlong, Zhao Fangzhou, Ge Tingwu, Wang Zhiyong. Fiber bending impacts on beam quality of Yb-doped fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(11): 3565-3569.

光纤弯曲对掺镱光纤激光器光束质量的影响

基金项目: 

国家科技重大专项(2010ZX04013-052);科研基地-科技创新平台-光纤激光器研究平台(PXM2011_014204_09_000060)

详细信息
    作者简介:

    董繁龙(1984-),男,博士生,主要从事高功率光纤激光器方面的研究.Email:fanlongd@emails.bjut.edu.cn

  • 中图分类号: O436;TN252

Fiber bending impacts on beam quality of Yb-doped fiber laser

  • 摘要: 通过改变F-P腔全光纤激光器中的光纤盘绕半径,对输出激光光束质量进行了研究.搭建了百瓦级全光纤激光器.最大泵浦功率为436 W的条件下,获得了300 W波长1 080 nm的激光输出.光束质量M2=1.13.光-光转换效率为69%.理论分析并计算了20/400 m大模场面积双包层光纤中的两种导波模式LP01模和LP11模沿光纤径向的功率分布和弯曲损耗;利用光纤弯曲选模方法,实验上探究了光纤弯曲半径对输出激光模式及光束质量的影响.实验发现,通过光纤弯曲方式可以有效地消除高阶模式,再经过包层光剥除可以获得更好的光束质量M2=1.06.
  • [1]
    [2] Liu Deming, Yan Changling. Key technologies and applications for high power fibre laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2006, 35: 105-109. (in Chinese) 刘德明, 阎嫦玲. 高功率光纤激光器的关键技术及应用[J]. 红外与激光工程, 2006, 35: 105-109.
    [3]
    [4] Liu C H, Galvanauskas A, Ehlers B, et al. 810-W single transverse mode Yb-doped fiber laser[C]//Proc Advanced Solid State Photonics, 2004.
    [5] Jeong Y, Sahu J K, Payne D N, et al. Ytterbium-doped large-core fiber laser with 1.36 kW continuous-wave output power[J]. Optics Express, 2004, 12: 6088-6092.
    [6]
    [7]
    [8] Limpert J, Roser F, Klingebiel S, et al. The rising power of fiber lasers and amplifiers[J]. IEEE J Sel Top Quantum Electron, 2007, 13(3): 537-545.
    [9] Gapontsev D. 6 kW CW single mode ytterbium fiber laser in all-fiber format[C]//Solid State and Diode Laser Technology Review, 2008.
    [10]
    [11]
    [12] Fomin V, Mashkin A, Abramovet M, et al. 3 kW Yb fibre lasers with a single mode output[C]//International Symposium on High-Power Fiber Lasers and Their Applications, 2006.
    [13]
    [14] Zhou Jun, Lou Qihong, Zhu Jianqiang, et al. A continuous-wave 714 W fiber laser with China-made large-mode-area double-clad fiber[J]. Acta Optica Sinica, 2006, 26(7): 1119 -1120 (in Chinese) 周军, 楼祺洪, 朱健强, 等. 采用国产大模场面积双包层光纤的714 W连续光纤激光器[J].光学学报, 2006, 26(7): 1119-1120.
    [15]
    [16]
    [17] Li Chen, Yan Ping, Chen Gang, et al. A continuous-wave 700W fiber laser with China-made domestic Yb doped double-clad fiber[J]. Chinese Journal of Lasers[J]. Chin J Lasers, 2006, 26: 738. (in Chinese) 李晨, 闰平, 陈刚, 等. 采用国产掺镱双包层光纤的光纤激光器连续输出功率突破700 W[J]. 中国激光, 2006, 26: 738.
    [18] Zhao Hong, Zhou Shouhuan, Zhu Chen, et al. High power fiber laser output power exceeding 1.2 kW[J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36(1): 81. 赵鸿, 周寿桓, 朱辰, 等. 输出功率超过1.2 kW的大功率光纤激光器[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(1): 81.
    [19]
    [20] Lou Qihong, He Bing, Xue Yuhao. 1.75 kW domestic Yb doped double clad fiber laser[J]. Chin J Lasers, 2009, 36(5): 1277. (in Chinese) 楼祺洪, 何兵, 薛宇豪, 等. 1.75 kW国产掺Yb双包层光纤激光器[J]. 中国激光, 2009, 36(5): 1277.
    [21]
    [22] Li Wei, Chen Xi, Wu Zichun, et al. Combining power of high power fiber laser exceeds 3 kW[J]. High Power Laser and Partical Beams, 2010, 22(2): 242. (in Chinese) 李伟, 陈曦, 武子淳, 等. 大功率光纤激光合成功率突破3 kW[J]. 强激光与粒子束, 2010, 22(2): 242.
    [23]
    [24]
    [25] Gloge D. Weakly guiding fibers[J]. Appl Opt, 1971, 10: 2252-2258.
    [26] Marcuse D. Curvature loss formula for optical fibers[J]. Opt Soc Am, 1976, 66: 216-220.
    [27]
    [28]
    [29] Marcuse D. Theory of Dielectric Optical Waveguides[M]. New York: Academic, 1974.
    [30]
    [31] Marcatili E A J. Bends in optical dielectric guides[J]. Bell Syst Tech, 1969, 48: 2013-2132.
    [32] Gloge D. Bending loss in multimode fibers with graded and ungraded core index[J]. Appl Opt, 1972, 11: 2506-2513.
  • [1] 杨松, 佘雨来, 杜浩, 张文涛, 容建峰.  大模场抗弯曲全固态光纤的结构设计 . 红外与激光工程, 2023, 52(3): 20220551-1-20220551-10. doi: 10.3788/IRLA20220551
    [2] 李国会, 杜应磊, 徐宏来, 向汝建, 吴晶, 谢川林, 周志强, 刘章文, 向振佼, 张秋实.  双变形镜对Yb:YAG板条激光器光束质量校正技术 . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20210800-1-20210800-11. doi: 10.3788/IRLA20210800
    [3] 淡金川, 谭少阳, 王邦国, 肖垚, 邓国亮, 王俊.  波导结构对905 nm隧道结级联半导体激光器的光束质量和功率的影响 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210979-1-20210979-7. doi: 10.3788/IRLA20210979
    [4] 付敏, 李智贤, 王泽锋, 陈子伦.  高光束质量3×1光纤功率合束器的研制 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210354-1-20210354-7. doi: 10.3788/IRLA20210354
    [5] 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
    [6] 何旭宝, 肖虎, 马鹏飞, 张汉伟, 王小林, 许晓军.  基于双色镜的2.3 kW光纤激光光束合成 . 红外与激光工程, 2021, 50(2): 20200385-1-20200385-7. doi: 10.3788/IRLA20200385
    [7] 白翔, 何洋, 于德洋, 张阔, 陈飞.  小型化高光束质量MgO: PPLN中红外光参量振荡器 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20190512-1-20190512-6. doi: 10.3788/IRLA20190512
    [8] 苗效方, 吴鹏, 赵保银.  梳状大模场光纤结构的优化设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 918005-0918005(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0918005
    [9] 佘雨来, 周德俭, 陈小勇.  超低损耗孔助光纤弯曲性能优化设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 918006-0918006(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0918006
    [10] 柏刚, 沈辉, 杨依枫, 赵翔, 张璟璞, 何兵, 周军.  光谱合成激光阵列指向偏差的光束特性分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 103010-0103010(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0103010
    [11] 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
    [12] 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
    [13] 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
    [14] 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
    [15] 慕伟, 徐呈霖, 司旭, 马云亮, 林亚俊, 肖春.  光纤包层中的弱光探测技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 422002-0422002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0422002
    [16] 李峙, 尧舜, 高祥宇, 潘飞, 贾冠男, 王智勇.  半导体激光器堆栈快轴光束质量计算的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 85-90.
    [17] 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.
    [18] 张世强, 蔡雷, 张政, 卢慧玲, 周松青, 瞿谱波.  超连续谱激光光束质量特性 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1428-1432.
    [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] 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.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-14
  • 修回日期:  2014-04-19
  • 刊出日期:  2014-11-25

光纤弯曲对掺镱光纤激光器光束质量的影响

    作者简介:

    董繁龙(1984-),男,博士生,主要从事高功率光纤激光器方面的研究.Email:fanlongd@emails.bjut.edu.cn

基金项目:

国家科技重大专项(2010ZX04013-052);科研基地-科技创新平台-光纤激光器研究平台(PXM2011_014204_09_000060)

  • 中图分类号: O436;TN252

摘要: 通过改变F-P腔全光纤激光器中的光纤盘绕半径,对输出激光光束质量进行了研究.搭建了百瓦级全光纤激光器.最大泵浦功率为436 W的条件下,获得了300 W波长1 080 nm的激光输出.光束质量M2=1.13.光-光转换效率为69%.理论分析并计算了20/400 m大模场面积双包层光纤中的两种导波模式LP01模和LP11模沿光纤径向的功率分布和弯曲损耗;利用光纤弯曲选模方法,实验上探究了光纤弯曲半径对输出激光模式及光束质量的影响.实验发现,通过光纤弯曲方式可以有效地消除高阶模式,再经过包层光剥除可以获得更好的光束质量M2=1.06.

English Abstract

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