| 基于分布泵浦结构的高功率掺Tm光纤激光器 |
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| 作者姓名： | 龙井宇 沈德元 王屹山 赵卫 郭成正 |
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| 作者单位： | 1.中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119 |
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| 基金项目： | "Hundreds of Talents Programs" of Chinese Academy of Sciences() |
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| 摘 要： | 为了实现掺Tm光纤激光器的高功率连续运转,需要解决半导体激光器输出的低光束质量泵浦光到增益光纤包层的高效耦合问题,以及增益光纤的热管理问题.利用柱面透镜组成的望远镜光学系统对半导体激光器输出泵浦光束进行扩束,使其水平方向的光束发散角获得降低,利用45°反射切割镜对扩束后的光束进行切割,经整形处理后水平方向的光束参量积为84mm·mrad,实现了约70%的光纤端面耦合传输效率.设计了两段增益光纤串联的结构,增加了泵浦光接收端面数,获得了528W的可用泵浦功率.光纤的热管理方面,在泵浦光的输入端部(约250mm),采用了水冷金属热沉散热.基于该实验装置,利用总长度6.4m的掺Tm增益光纤,获得了最高280W的连续输出功率,激光中心波长2015nm,对应于耦合泵浦功率的斜率效率达55.6%.实验结果表明:通过对半导体泵浦光束的整形处理,可以提高光束对增益光纤的耦合传输效率;双光纤串联的结构在增加可用泵浦功率的同时,降低了光纤端部的热负载,并使整个光纤长度上的热分布更加均匀.
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