双包层光纤的侧面泵浦耦合技术

泵浦耦合技术是获得高功率光纤激光器的关键技术之一。双包层光纤侧面泵浦耦合技术通过双包层光纤侧面将泵浦光耦合入内包层,相对于光纤端面泵浦耦合技术有很多优点。针对于双包层光纤激光器的特点,已经发展了多种光纤侧面泵浦耦合技术。概述了目前已经在实验中采用的光纤侧面泵浦耦合技术,并就各自的特点进行了比较。     

高功率双包层光纤激光器的泵浦技术

近几年来,高功率光纤激光器发展迅速,在通信、医疗、军事等领域应用广泛。为了适应技术发展的需求,侧面泵浦技术应运而生。侧面泵浦技术解决了泵浦光进入光纤受到限制的问题,同时能使掺杂稀土光纤获得更高的耦合效率。结合实验室的课题,重点介绍了两种侧面泵浦技术的高功率光纤激光器。这两种侧面泵浦技术有更大的技术发展空间和应用前景。     

高功率双包层光纤激光器侧面耦合技术的研究进展

双包层光纤侧面耦合技术将泵浦光从光纤侧面耦合进入内包层,与端面耦合技术相比,更有利于高功率光纤激光器的实现.介绍了角度磨抛、微棱镜、V形槽、内嵌反射镜、衍射光栅多种侧面泵浦耦合技术的结构、原理以及系统性能参数,并分析了各种技术方案中需要解决的问题.     

一种新的阵列半导体激光器侧面耦合双包层光纤的方法研究

V型槽侧面耦合是目前双包层光纤泵浦光耦合的方法之一.本文提出了一种新的制作V型槽进行侧面泵浦的工艺方法,即在光纤预制棒上进行刻槽,然后对侧面已刻出一长条V型槽的顶制棒进行拉丝.针对这种新的侧面泵浦方法的耦合效率进行了理论的分析和计算.通过对交迭场的积分求出这种新的侧面泵浦方法的耦合效率,并对激光二极管阵列距离V型槽的位置以及V型槽所开的角度进行了优化.为随后的实验提供了理论依据.     

掺镱双包层光纤激光器及其泵浦耦合技术

掺镱双包层光纤激光器是目前激光技术研究领域最具活力的研究课题之一,有着巨大的应用前景。本文详细介绍了掺镱双包层光纤激光器的发展概况及最新进展,并就国内和国外两种情况进行了对比分析。阐述了掺镱双包层光纤的结构、能级结构和光谱特性。综合论述了掺镱双包层光纤激光器的端面泵浦和侧面泵浦耦合技术,并分析了掺镱双包层光纤激光器的发展趋势及应用前景。     

双包层光纤梯形微棱镜侧面耦合技术

提出了一种新型的双包层光纤激光器侧面耦合技术--梯形微棱镜侧面耦合技术,能高效且方便地将激光二极管,特别是高功率激光二极管阵列抽运光耦合进双包层光纤中.该技术采用一个与双包层光纤内包层折射宰相同的材料加工而成的具有特殊角度的梯形棱柱,其中一个表面镀以特定角度的高反射率光学薄膜,通过梯形微棱镜该镀膜表面的反射,将抽运光耦合到内包层中.详细阐述了微棱镜反射式耦合技术的基本原理和具体使用方法,理论计算所得耦合效率超过90%.通过计算对激光二极管抽运源的线宽、发散角以及梯形微棱镜的具体参数进行了分析,并对该技术的适用范围,包括激光二极管、尾纤输出的激光二极管、激光二极管阵列、各种形状内包层结构等做了进一步讨论.     

双包层光纤侧面耦合器

研究了一种侧面抽运双包层光纤的方法,从被剥除了外包层、端面为350μm×400μm的D型双包层光纤内包层上切下长度为3mm的一段柱体,并胶合在相同的双包层光纤内包层的侧面上,构成了柱体-光纤侧面耦合器。半导体激光器的抽运光从该柱体的一端入射并通过它耦合进入双包层光纤的内包层,实验测得耦合器最大耦合效率为85%。该方法适用于输出功率为数瓦的光纤激光器和放大器的侧面抽运。     

双包层光纤激光器的抽运技术研究新进展

抽运方法是影响双包层光纤激光器输出功率的关键因素。综述了国内外现有双包层光纤激光器所用的几种抽运方式．特别是对各种侧面抽运技术作了详细的介绍。选择合适抽运方式对提高双包层光纤激光器的性能具有重要的意义。     

双包层光纤抽运光的微型棱镜侧面耦合法的耦合效率分析

微型棱镜侧面耦合方法是目前双包层光纤抽运光耦合的新方向之一,提出一种新型的棱镜耦合方法,并从理论上计算了该方案的耦合效率。采用几何光学方法分析了影响耦合效率的最主要因素——抽运光束相对于微型棱镜入射端面倾斜角度对耦合效率的影响情况;通过数值计算,证实这种棱镜耦合技术的耦合效率理论上可达到90％。是一种具有优化结构的棱镜侧面耦合法。     

双包层光纤激光器

包层泵浦技术以其独特、高效的特点越来越引起人们的关注,希望其能推动光纤通信新的发展。本文详细介绍了包层泵浦技术在光纤通信中的应用,主要是双包层光纤激光器,并且展望了包层泵浦技术中一些关键技术的发展方向。     

激光二极管光束整形技术

阐述了对LD输出光束进行整形的必要性。在国内首次对目前常用的一些典型的光束整形技术的整形原理、关键技术及整形效果进行了分析、比较和评价。     

激光二极管与单模保偏光纤的耦合分析

给出一种处理激光二极管经透镜与单模保偏光纤耦合的精确方法,讨论了透镜参数、耦合形式、激光二极管像散对耦合效率的影响,给出两种实际耦合系统的计算结果并与实验结果作了比较     

用于高功率侧向泵浦的透射光栅耦合器

提出一种用于侧面泵浦大功率双包层光纤(DCF)激光器的双凹槽、双槽深的透射光栅耦合器,它可以被直接制作在DCF的侧面内包层上,以实现大功率的激光泵浦。利用严格的电磁场衍射理论对这种结构进行分析,并且通过结合一种梯度优化的拟牛顿算法(quasi-Newton methods)和微型遗传算法(micro-genetic algorithm)对这种结构进行优化,当侧面入射泵浦光分别为TM和TE偏振时,能实现的最大耦合效率分别为81.2%和79.7%,而且选择合适的参数可以做到偏振不敏感,对非偏振光的最大耦合效率可达72.4%,3种情况下光栅耦合器材料的折射率均大于1.8。对光栅的各个结构参数的制作容差γ、LD阵列的出射波长的漂移以及泵浦光的入射角度θ对耦合效率η的影响也进行了分析。     

掺镱双包层光纤光栅激光器输出特性的研究

通过对泵浦源LD的温度控制,研究了不同温度对泵浦源波长以及光纤激光器输出特性的影响。利用熔接在掺镱双包层光纤两端的光纤光栅作为光纤激光器的谐振腔,采用锥度光纤耦合的方法实现了5.1W的单模激光输出,输出波长1100nm,最大转换效率63%。     

半导体激光器线性调频光纤位移测量仪的研究

半导体激光器线性调频光纤位移测量仪是将半导体激光器线性调频技术与光纤传感技术相结合制成的一种新型外差干涉仪,它结构简单,实用性强,位移测量范围为1mm;精度优于0.05μm。     

单管对称侧泵的直角反射镜腔耦合效率分析

一种已获美国专利的LD侧面抽运固体激光器新结构 ,能将一个半导体激光器的输出光分成四份 ,从四个方向对称泵浦激光棒。本文对这种直角反射镜聚光腔泵浦结构耦合效率影响因素进行了理论分析与计算 ,并采用这种聚光腔进行实验 ,得到了初步的结果 ,并对结果进行了分析。     

LD泵浦OF耦合NYAB自倍频激光器的初步研究

研制出国内第一台LD泵浦OF耦合NYAB自倍频激光器,产生0.531μm的线偏振绿色激光。基横模运转,阈值泵浦功率为14mW,输出功率达3.6mW,斜效率达3％,偏振度大于99.8％。     

高功率线阵半导体激光器光纤耦合设计

本文通过分析高功率线阵半导体激光器的激光输出特性，设计了一种微台阶反射镜阵列对其进行光束变换，并分别采用几何光线追迹法和高斯光束的ABCD定律，模拟计算了光束变换情况。计算结果表明，本文设计的光束变换系统，可将10mm宽的线阵半导体激光器的输出激光耦合进一根芯径为800μm，数值孔径NA≥0.37的光纤中。