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高能量MOPA脉宽可调激光器

崔建丰,  邬小娇,  李福玖,  卢春良,  岱钦,  李业秋,  张鹏,  张善春

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崔建丰, 邬小娇, 李福玖, 卢春良, 岱钦, 李业秋, 张鹏, 张善春. 高能量MOPA脉宽可调激光器[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(4): 405005-0405005(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0405005
引用本文: 崔建丰, 邬小娇, 李福玖, 卢春良, 岱钦, 李业秋, 张鹏, 张善春. 高能量MOPA脉宽可调激光器[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(4): 405005-0405005(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0405005
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Cui Jianfeng, Wu Xiaojiao, Li Fujiu, Lu Chunliang, Dai Qin, Li Yeqiu, Zhang Peng, Zhang Shanchun. High energy MOPA pulse-width-tunable laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(4): 405005-0405005(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0405005
Citation: Cui Jianfeng, Wu Xiaojiao, Li Fujiu, Lu Chunliang, Dai Qin, Li Yeqiu, Zhang Peng, Zhang Shanchun. High energy MOPA pulse-width-tunable laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(4): 405005-0405005(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0405005
shu

高能量MOPA脉宽可调激光器

doi: 10.3788/IRLA201948.0405005
  • 1.

    沈阳理工大学 理学院,辽宁 沈阳 110159;

  • 2.

    鞍山紫玉激光科技有限公司,辽宁 鞍山 114000

基金项目: 

国家自然科学基金（61705145）;辽宁省科技计划项目（2014220040）;辽宁省高等学校创新人才支持计划（LR2016079）;沈阳市科技计划项目（17-33-6-00）;沈阳理工大学激光与光信息技术辽宁省重点实验室开放基金（1010131008603）

详细信息
    作者简介:

    崔建丰(1977-),男,高级工程师,博士,主要从事固体激光技术方面的研究。Email:cuijf@163.com

  • 中图分类号: TN248.1

High energy MOPA pulse-width-tunable laser

  • 1.

    School of Science,Shenyang Ligong University,Shenyang 110159,China;

  • 2.

    Anshan ZY Laser Technology Co.,Ltd,Anshan 114000,China

  • 摘要: 利用MOPA激光种子源，结合氙灯泵浦行波放大方法研制了高能量脉宽可调1 064 nm波段激光器。激光器采用电调制脉宽方式控制MOPA光纤激光器脉冲信号的输出，在保证高光束质量的前提下，实现了脉宽8.6~220.9 ns可调的1 064 nm种子激光输出。选用双通放大级设计，利用氙灯泵浦Nd：YAG晶体实现五级行波放大，分析讨论了抑制自激振荡方法和行波放大过程中脉宽变窄的原因。当氙灯注入能量为60 J，重复频率10 Hz时，实现了脉宽调范围为4.2~173.3 ns的稳定1 064 nm激光输出，单脉冲能量最高可达158 mJ。
    Abstract: The high energy pulse width tuning 1 064 nm solid-state laser was developed by adopting MOPA laser source and combining the traveling wave amplification of xenon-lamp pumping. The pulse signal out of MOPA fiber laser was controlled by the method of electric modulation pulse width. Under the premise of ensuring high beam quality, a 1 064 nm laser source output with pulse width of 8.6-220.9 ns was achieved. Adopting double pass amplifier design, five-step travelling wave amplification was achieved by xenon lamp pumping Nd:YAG crystal. The technique of restraining self-oscillations and the reasons of narrowing pulse width in the process of traveling wave amplification were analyzed. When the inject energy of xenon-lamp was 60 J and the repetition rate was 10 Hz, a 1 064 nm laser output with pulse width of 4.2-173.3 ns was achieved. Single pulse energy was up to 158 mJ.
  • [1] Duong V T, Andrew D, Thomas J W, et al. Nanosecond laser textured superhydrophobic metallic surfaces and their chemical sensing applications[J]. Applied Surface Science, 2005, 357(A):248-254.
    [2] Zhang Heng, Zhou Yun, Fang Zongbao, et al. Fabrication of micro-grating structure on glazed stainless-steel by nanosecond laser[J]. Chinese Journal of Lasers, 2008, 35(3):448-451. (in Chinese)张恒, 周云, 方宗豹, 等. 用纳秒激光在镜面不锈钢表面刻蚀微光栅结构[J]. 中国激光, 2008, 35(3):448-451.
    [3] Guo Bing, Zhao Qingliang, Chen Bing, et al. Precision grinding of optical glasses by laser micro-stuctured grinding wheels[J]. Optics and Precision Engineering, 2014, 22(10):2659-2666. (in Chinese)郭兵, 赵清亮, 陈冰, 等. 光学玻璃的激光微结构化砂轮精密磨削[J]. 光学精密工程, 2014, 22(10):2659-2666.
    [4] Tarasenko V F, Panchenko A N, Bulgakova N M, et al. Formation of microstructure on liquid metal surface under nanosecond laser ablation[J]. Chinese Journal of Optics, 2011, 4(1):46-52.
    [5] Lv Zhiwei, Liu Li, He Weiming, et al. Generation of high-quality tunable-duration pulses by phase conjugating mirror[J]. Acta Optica Sinica, 2000, 20(3):389-394. (in Chinese)吕志伟, 刘莉, 何伟明,等. 利用相位共轭镜产生高质量宽度可调脉冲[J]. 光学学报, 2000, 20(3):389-394.
    [6] Wang Yulei, Lv Zhiwei, He Weiming, et al. Investigation on a high energy stimulated Brillouin scattering phase-conjugate mirror[J]. Acta Physica Sinica, 2007, 56(2):883-888. (in Chinese)王雨雷, 吕志伟, 何伟明,等. 一种大能量受激布里渊散射相位共轭镜的研究[J]. 物理学报, 2007, 56(2):883-888.
    [7] Wang Guosong. Research on self-Q-switching mechanism of phase conjugate laser oscillator based on SBS[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(6):1437-1442. (in Chinese)王国松. 受激布里渊散射位相共轭激光器自调Q机理研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(6):1437-1442.
    [8] Okamoto Y, Uno Y, Mohri T, et al. Investigation of surface treatment method by high-speed scanning of single-mode fiber laser with MOPA[J]. Key Engineering Materials, 2009, 407-408:624-627.
    [9] Wang Guoxiang, Jiang Peipei, Yang Dingzhong, et al. MOPA structured pulsed Yb fiber laser with high average power[J]. Infrared and Laser Engineering,2009, 38(3):456-459. (in Chinese)汪国香, 姜培培, 杨丁中, 等. 基于MOPA结构的高功率线偏振脉冲YB光纤激光器[J]. 红外与激光工程, 2009, 38(3):456-459.
    [10] Feng Yutong, Du Songtao, Yang Yan, et al. All-fiber laser based on LD pulse-modulated MOPA architecture[J]. Chinese Journal of Lasers, 2009, 36(8):1932-1936. (in Chinese)冯宇彤, 杜松涛, 杨燕,等. 基于LD调制的全光纤MOPA结构激光器[J]. 中国激光, 2009, 36(8):1932-1936.
    [11] Dong Lei, Liu Xinyue, Chen Hao. Properties of pulse single-frequency laser and extra-cavity double frequency green laser[J]. Chinese Optics, 2015, 8(5):800-805. (in Chinese)董磊, 刘欣悦, 陈浩. 脉冲单频Nd:YVO4激光器及其倍频输出特性研究[J]. 中国光学, 2015, 8(5):800-805.
    [12] Shuaibov A K, Grabovaya I A. Electrodischarge ultraviolet xenon/iodine lamp[J]. Journal of Applied Spectroscopy, 2005, 72(2):262-265.
    [13] Zhang Hua, Gao Yanxia, Fan Dianyuan. et al. Optimized design of xenon flashlamp pumping of Nd:Glass amplifier[J]. Acta Optica Sinica, 1998, 18(12):1615-1623. (in Chinese)张华, 高艳霞, 范滇元, 等. 钕玻璃放大器氙灯泵浦的优化设计[J]. 光学学报, 1998, 18(12):1615-1623.
    [14] Zhang Yongmei, Yu Yinshan. Studies on flashlamp-pumped Ti:sapphire laser with strong simmer current[J]. Optics and Precision Engineering, 1996, 4(5):21-25. (in Chinese)张永梅, 余饮山. 强预燃灯泵钛宝石激光器特性研究[J]. 光学精密工程, 1996, 4(5):21-25.
    [15] Parsa S, Fallah H R, Ramezani M, et al. Generation of pulsed bessel-gauss beams using passive axicon-theoretical and experimental studies[J]. Applied Optics, 2012, 51(30):7339-7344.
  • [1] 颜秉政, 穆西魁, 安嘉硕, 齐瑶瑶, 丁洁, 白振旭, 王雨雷, 吕志伟.  2 μm单纵模全固态脉冲激光技术研究进展（封面文章·特邀） . 红外与激光工程, 2024, 53(2): 20230730-1-20230730-16. doi: 10.3788/IRLA20230730
    [2] 卢华东, 李佳伟, 靳丕铦, 苏静, 彭堃墀.  利用非线性损耗提升全固态单频激光器输出功率研究进展（特邀） . 红外与激光工程, 2024, 53(1): 20230592-1-20230592-12. doi: 10.3788/IRLA20230592
    [3] 段良友, 刘贞, 沈琪皓, 何幸锴, 周鼎富, 张永科.  单频光纤放大器中泵浦作用的相位噪声 . 红外与激光工程, 2023, 52(1): 20220332-1-20220332-10. doi: 10.3788/IRLA20220332
    [4] 姚天甫, 范晨晨, 肖虎, 黄良金, 冷进勇, 周朴.  LD泵浦拉曼光纤放大器首次实现高亮度激光输出 . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20220293-1-20220293-2. doi: 10.3788/IRLA20220293
    [5] 唐瑞鑫, 段存丽.  基于亚纳秒微片激光器的能量放大器的研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210200-1-20210200-5. doi: 10.3788/IRLA20210200
    [6] 王宁, 赵柏秦, 王帅, 王震.  PIN探测器和跨阻放大器的光电单片集成 . 红外与激光工程, 2021, 50(9): 20210076-1-20210076-6. doi: 10.3788/IRLA20210076
    [7] 周伦滨, 冯凯, 王冬, 徐斌.  缺陷镜技术直接产生高功率高阶涡旋激光研究（特邀） . 红外与激光工程, 2021, 50(9): 20210408-1-20210408-7. doi: 10.3788/IRLA20210408
    [8] 袁振, 令维军, 陈晨, 杜晓娟, 王翀, 王文婷, 薛婧雯, 董忠.  高单脉冲能量被动调Q锁模Tm, Ho: LLF激光器 . 红外与激光工程, 2021, 50(8): 20210349-1-20210349-6. doi: 10.3788/IRLA20210349
    [9] 李隆, 张秋娟, 张春玲, 杨毅然.  脉冲激光二极管巴条侧面泵浦Nd:YAG陶瓷瞬态热效应研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20200495-1-20200495-7. doi: 10.3788/IRLA20200495
    [10] 杜鑫彪, 陈檬, 任俊杰, 高小强.  1 kHz高倍率亚纳秒全固态激光放大器研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0305001-0305001-5. doi: 10.3788/IRLA202049.0305001
    [11] 郑立, 汪会波, 田文龙, 张大成, 韩海年, 朱江峰, 魏志义.  LD泵浦的高重复频率全固态飞秒激光器（特邀） . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201069-1-20201069-13. doi: 10.3788/IRLA20201069
    [12] 谢仕永, 宋普光, 王彩丽, 王三昭, 冯跃冲, 张弦, 刘娟, 樊志恒, 史小玄, 薄铁柱, 蔡华.  用于气溶胶雷达的高能量全固态Nd:YAG调Q激光器 . 红外与激光工程, 2020, 49(S2): 20200304-20200304. doi: 10.3788/IRLA20200304
    [13] 颜凡江, 杨策, 陈檬, 桑思晗, 李梦龙, 蒙裴贝.  高重频高峰值功率窄线宽激光放大器 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 206002-0206002(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0206002
    [14] 王娟, 黄海洲, 黄见洪, 葛燕, 戴殊韬, 邓晶, 林紫雄, 翁文, 林文雄.  泵浦线宽和波长飘移对全固态Tm激光器性能的影响 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 405002-0405002(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0405002
    [15] 楼康平, 赵柏秦.  利用多吸收峰降低全固态激光器温控功耗 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 405004-0405004(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0405004
    [16] 岱钦, 崔建丰, 李业秋, 张善春, 李漫, 乌日娜, 姚俊.  脉冲LD泵浦千赫兹1.57 μm全固态激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 105003-0105003(4). doi: 10.3788/IRLA201847.0105003
    [17] 王丹燕, 姜海明, 谢康.  双向多泵浦光纤拉曼放大器偏振相关增益研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 222003-0222003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0222003
    [18] 张德平, 吴超, 张蓉竹, 孙年春.  LD 端面泵浦分离式放大器结构的热效应研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2250-2255.
    [19] 岱钦, 崔建丰, 毛有明, 吴凯旋, 张濛.  LD 脉冲泵浦被动调Q 窄脉冲大能量全固态激光器 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2066-2069.
    [20] 李磊, 王建磊, 程小劲, 刘晶, 施翔春, 陈卫标.  低温重复率Yb：YAG 固体激光放大器 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1170-1173.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-08
  • 修回日期:  2018-12-11
  • 刊出日期:  2019-04-25

高能量MOPA脉宽可调激光器

doi: 10.3788/IRLA201948.0405005
  • 1. 沈阳理工大学 理学院,辽宁 沈阳 110159;
  • 2. 鞍山紫玉激光科技有限公司,辽宁 鞍山 114000
    • 作者简介:

    崔建丰(1977-),男,高级工程师,博士,主要从事固体激光技术方面的研究。Email:cuijf@163.com

  • 收稿日期: 2018-11-08
  • 修回日期: 2018-12-11
  • 刊出日期: 2019-04-25
基金项目:

国家自然科学基金（61705145）;辽宁省科技计划项目（2014220040）;辽宁省高等学校创新人才支持计划（LR2016079）;沈阳市科技计划项目（17-33-6-00）;沈阳理工大学激光与光信息技术辽宁省重点实验室开放基金（1010131008603）

  • 中图分类号: TN248.1

摘要: 利用MOPA激光种子源，结合氙灯泵浦行波放大方法研制了高能量脉宽可调1 064 nm波段激光器。激光器采用电调制脉宽方式控制MOPA光纤激光器脉冲信号的输出，在保证高光束质量的前提下，实现了脉宽8.6~220.9 ns可调的1 064 nm种子激光输出。选用双通放大级设计，利用氙灯泵浦Nd：YAG晶体实现五级行波放大，分析讨论了抑制自激振荡方法和行波放大过程中脉宽变窄的原因。当氙灯注入能量为60 J，重复频率10 Hz时，实现了脉宽调范围为4.2~173.3 ns的稳定1 064 nm激光输出，单脉冲能量最高可达158 mJ。

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