主振荡功率放大装置中的放大自发辐射效应和能量提取效率

建立了放大自发辐射(ASE)和相干激光能流耦合的模型,使用迭代算法,计算了长方体形状放大级中的ASE能流和相干激光能流的分布以及放大级出口0.5 m处的ASE分布,并讨论了入射光强、饱和光强对输出功率及能量提取效率的影响。对于增益区呈长方体、增益系数沿流场方向呈抛物线分布的放大级的计算结果表明：输入光的存在不仅会降低放大级中ASE光强的大小,而且将改变ASE的分布,使放大级中ASE能流的极大值向入口处移动;在饱和光强一定的情况下,输出功率和能量提取效率将随着入射功率的增大而增大;在入射光强一定的情况下,输出功率将随着饱和光强的增大而增大,而能量提取效率将随着饱和光强的增大而减小。     

准分子激光放大器中的三维放大自发辐射效应

发展了小纵横比条件下、具有圆柱对称性介质的高功能ＫｒＦ准分子激光放大器中，放大自发辐射效应的三维理论模型和计算程序。考虑自发辐射的频率分布效应以及侧壁表面反射效应。结果分析表明，当纵横比及入射负载均较小时，放大自发辐射对输出光束质量有较大的影响。     

钕玻璃宽带激光放大能量提取效率研究

基于钕玻璃宽带脉冲激光放大模型,采用数值模拟的方法,研究了钕玻璃放大器对不同输入光通量、不同脉宽以及不同带宽(或波长分布)脉冲激光放大的能量提取效率。计算结果表明,钕玻璃宽带放大能量提取效率随着输入光通量的增加而提高,并最终趋于某一定值。对于以均匀加宽为主的介质,随着带宽的增加,能量提取效率逐渐下降;对于以非均匀加宽为主的介质,随着带宽的增加,能量提取效率先逐渐升高,达到最大值后开始下降。对于均匀加宽与非均匀加宽线宽比为0.1的混合加宽介质,在饱和通量输入条件下,使用宽带激光能够带来大约80%的效率提升。     

掺钛蓝宝石激光放大器中放大自发辐射效应研究

 给出了描述掺钛蓝宝石激光放大器的速率方程组，通过对放大介质内反转粒子数密度和放大自发辐射的时间和空间特性的数值计算与分析，提出可通过控制泵浦光脉冲和信号光之间的时间延迟来有效地抑制放大自发辐射对放大器增益的影响。     

掺钛蓝宝石激光放大器中放大自发辐射效应研究

给出了描述掺钛蓝宝石激光放大器的速率方程组,通过对放大介质内反转粒子数密度和放大自发辐射的时间和空间特性的数值计算与分析,提出可通过控制泵浦光脉冲和信号光之间的时间延迟来有效地抑制放大自发辐射对放大器增益的影响。     

高功率激光片状放大器中自发辐射放大研究

采用理论模拟和实验研究相结合的方法,研究了高功率激光片状放大器中的自发辐射放大(ASE)效应。建立了一套较完整的包含空间和时间的3维ASE模型,分析了不同电压、不同储能分布和不同泵浦时刻、不同增益长度积条件下ASE效应对放大器储能效率和小信号增益系数的影响。对4×2×3组合式放大器的计算结果表明：随着泵浦电压升高,ASE效应明显加强;23kV泵浦电压下,ASE效应造成的平均储能下降210%,小信号增益系数损耗为16.62%,增益不均匀性为7.44%;增益长度积可以作为判断ASE效应的依据,其值越大,ASE效应越强。     

光纤放大器放大自发辐射特性与高温易损点位置

在高功率光纤放大器实验中,时常发现增益光纤抽运注入熔接点后10—50 cm处容易发生光纤烧毁现象.为了对该现象进行理论预测,基于光纤激光器速率方程模型和增益光纤的热传导模型,从种子功率、抽运功率和抽运吸收三个方面对掺镱双包层光纤放大器中的放大自发辐射(ASE)和温度特性进行研究.结果表明,在放大倍率较高、ASE较为严重等情况下,光纤放大器中的最高温度点一般不在抽运注入的熔接点处,而在距离熔接点10—50 cm处,与实验中发现光纤烧毁的位置基本符合.从光纤放大器的ASE抑制、最高温度点温度控制角度出发,对光纤放大器在种子功率、抽运功率、抽运吸收、放大倍率和抽运波长等方面的设计给出了指导性的建议.     

高功率激光片状放大器中自发辐射放大研究

 采用理论模拟和实验研究相结合的方法，研究了高功率激光片状放大器中的自发辐射放大(ASE)效应。建立了一套较完整的包含空间和时间的3维ASE模型，分析了不同电压、不同储能分布和不同泵浦时刻、不同增益长度积条件下ASE效应对放大器储能效率和小信号增益系数的影响。对4×2×3组合式放大器的计算结果表明：随着泵浦电压升高，ASE效应明显加强；23kV泵浦电压下，ASE效应造成的平均储能下降210%，小信号增益系数损耗为16.62%，增益不均匀性为7.44%；增益长度积可以作为判断ASE效应的依据，其值越大，ASE效应越强。     

天光一号预放大器中的放大自发辐射效应

在三维放大自发辐射（ASE）的模拟计算中,计入了侧壁反射效应以及KrF自发辐射的谱线形状（高斯型、洛伦兹型及平顶型）的影响,并对空间网点的影响进行了考察。经过综合分析,给出了ASE对预放大器放大特性影响的上、下限范围。当计入平顶型频谱分布,壁反射系数为 0 .2时,与不计入ASE的情形对比,天光一号预放大器的提取效率下降为35%。     

天光一号预放大器中的放大自发辐射效应

 在三维放大自发辐射（ASE）的模拟计算中，计入了侧壁反射效应以及KrF自发辐射的谱线形状（高斯型、洛伦兹型及平顶型）的影响，并对空间网点的影响进行了考察。经过综合分析，给出了ASE对预放大器放大特性影响的上、下限范围。当计入平顶型频谱分布，壁反射系数为 0 .2时，与不计入ASE的情形对比，天光一号预放大器的提取效率下降为35%。     

Numerical and experimental investigation on ASE effects in high-power slab amplifiers

A three-dimensional calculation of the amplified spontaneous emission (ASE) is presented that allows rapid determination (with suitable approximation techniques) of the gain-length product (GLP) in high-power slab amplifiers. These calculations include non-saturable absorption, ASE line-narrowing effects, and total internal reflections (TIR) at the pumping surfaces. A parametric study of the slab geometry is presented and compared with experimental results. A good qualitative agreement between theory and experiment is achieved.     

Impact of ASE noise in WDM systems

The small signal analysis method is presented for the discussion of amplified spontaneous emission (ASE) noise in dispersion and nonlinear transmission fibers in wavelength division multiplex (WDM) systems. Based on it, the complete ASE noise spectra (include the ASE noise, the ASE noise enhanced by parametric gain and the crosstalk caused by ASE noise and parametric gain) are described and the factors impacting on them are discussed. The crosstalk caused by ASE noise and parametric gain in single mode fibers, non-zero dispersion shift fibers and dispersion compensation fibers are analyzed. Taking into account the dispersion effect in the transmission fibers, the three types of ASE noise may decrease.     

WDM系统中ASE噪声的二阶色散效应

讨论了采用小信号分析法研究脉冲波在色散、非线性光纤中的传输时,放大的自发辐射(ASE)噪声作为功率调制项加入脉冲波的传输方程后所产生的效应.ASE噪声不仅被互相位调制不稳定增益所放大,还受二阶色散成分的影响.其传输函数为COS(1/2β2dzω2),这一函数不能通过色散补偿来消除,会削弱ASE噪声的影响.鉴于此,ASE...     

光谱线宽与中心波长可同时调谐的高功率光纤激光实现3 kW输出

光谱灵活可调的高功率光纤激光在光谱合束、光声光谱检测和非线性频率变换等方面具有独特优势,近年来受到国内外研究人员的广泛关注。基于光谱灵活可调的超荧光光纤种子源,通过主振荡功率放大器结构实现了光谱中心波长1065～1085 nm可调谐、3 dB线宽2.4～13.8 nm可调谐的3 kW光纤激光输出。

     

High gain L-band erbium-doped fiber amplifier with two-stage double-pass configuration

An experiment on gain enhancement in the long wavelength band erbium-doped fiber amplifier (L-band EDFA) is demonstrated using dual forward pumping scheme in double-pass system. Compared to a single-stage single-pass scheme, the small signal gain for 1580 nm signal can be improved by 13.5 dB. However, a noise figure penalty of 2.9 dB was obtained due to the backward C-band ASE from second stage and the already amplified signal from the first pass that extracting energy from the forward C-band ASE. The maximum gain improvement of 13.7 dB was obtained at a signal wavelength of 1588 nm while signal and total pump powers were fixed at -30 dBm and 92 mW, respectively.     

Measurement of the carrier recovery time in SOA based on four-wave mixing on narrow-band ASE spectrum

Carrier recovery time is a key parameter that determines the performance of a semiconductor optical amplifier (SOA). A measurement method of carrier recovery time in SOA based on a nearly degenerate four-wave mixing of narrow-band amplified spontaneous emission (ASE) spectra is presented. The results show the carrier times are 50.2, 44.6, and 23.6 ps when the injected currents are 120, 180, and 240 mA, respectively, which are in agreement with the nominal values of the sample.     

Single to 16-Channel Wavelength Conversion at 10 Gb/s Based on Cross-Gain Modulation of ASE Spectrum in SOA

A simple scheme for single to multi-channel wavelength conversion based on cross-gain modulation of amplified spontaneous emission (ASE) spectrum in semiconductor optical amplifier (SOA) is described. Single to 16-channel wavelength conversion at 10 Gb/s is first demonstrated without any additional probe lights, the modulation information carried by input signal could be converted into arbitrary many channels if only the demultiplexer with enough channels is exploited. Output performance and pattern effects are investigated experimentally.