主动相位控制光纤激光相干合成的研究

介绍了三种主动相位控制光纤激光相干合成方案,并分别利用这三种方案实现了3路瓦量级光纤放大器的相干合成.根据理论分析和实验研究的结果,对三种方案各自的优缺点进行了比较分析.对光纤激光相干合成在工程实际中面临的一些共性因素的影响进行了简单讨论.     

三路光纤放大器相干合成技术的实验研究

实验上实现了三路保偏光纤放大器稳定的锁相控制，达到相干合成的输出目的.介绍了实验方案，详细阐述了相位检测与控制的方法并以一路信号光为例给出了相位噪声的测量结果.最后给出了相干合成的远场图样并对其影响因素加以简单分析.实验表明，利用提出的方案增加相干合成的路数是可行的. 关键词： 光纤放大器 相干合成 锁相     

LaB6在低压强氮气和氦气中的放电特性

研究了LaB6在1~10 Pa氮气和氦气中的直流和脉冲放电特性以及放电过程对电极的影响。结果表明，电极直径为5 mm的LaB6氦气放电管在脉冲工作状态下可以长期稳定放电。在脉冲电压为2.2 kV、脉冲宽度10 ms、频率13.3 Hz下，脉冲峰值放电电流超过120 A。氦气放电管在放电过程中，阴极表面有离子的清洗和活化作用，可以使电极的表面逸出功降低，提高放电管的发射能力和稳定性。LaB6作为气体放电电极具有寿命长、延迟时间短、放电电流大等优点，可用于重复强流脉冲气体放电的高压高速开关器件。     

碲化物微结构光纤应用于中红外超连续谱的产生

由于强的红外吸收,石英玻璃材料拉制成的光纤或微结构光纤在中红外波段的传输损耗很大.为产生中红外波段的超连续谱,须使用在该波段具有高透过率的非石英材料来拉制光纤或微结构光纤.碲化物材料本身具有高非线性,所以光纤色散设计是实现宽带、平坦超连续谱输出的重要条件.为了实现全光纤结构的超连续光源,选用1.55 μm和2.0 μm...     

MOPA结构的超短脉冲光纤光源

超短脉冲激光具有广泛的应用前景,介绍了产生超短脉冲激光的MOPA结构光纤光源的基本原理,分析了其关键技术,对国内外研究进展作了综述,并对其应用前景进行了展望.     

两个光纤激光器的相干合成及其闭环控制

 采用了并联主振荡-功率放大的相干合成方案,实现了光纤激光器的相干叠加。主振荡的输出光通过保偏光纤分束器分为两路,其中一路加入保偏光纤相位调制器以实现闭环控制,两个保偏光纤放大器分别对两路输出光进行放大,放大后的输出光再由一个2×2的保偏光纤耦合器会聚相干。合成输出光的一部分通过光电转换后进入数据采集卡,采集卡将采集到的数据送入计算机进行实时处理并将得到的反馈信号作用于相位调制器,相位调制器实时控制两路信号的相位差,从而实现整个实验系统的相干合成输出。系统实现闭环控制后,两路光纤放大器的相位差为2π的整数倍,输出光强始终保持最强。该相干合成方案简单易行,性能稳定。     

双包层光纤激光器最大输出功率的估算

 通过热传导方程和边界条件得到高功率双包层光纤激光器温度分布的简化解析解,利用ANSYS模拟验证了简化的合理性,并以双包层的掺镱光纤激光器为例,把外包层的临界温度设定为80 ℃,计算了光纤激光器在自然对流、风扇制冷和水制冷条件下最大输出功率。计算结果表明：自然对流的情况下,对流传热系数为10 W·m^-2·Ｋ^-1时,光纤激光器的最大输出功率为105 W;风扇制冷的情况下,对流传热系数为80 Ｗ·m^-2·Ｋ^-1时,光纤激光器的最大输出功率820 W;要达到kW以上功率输出,必须对光纤进行主动水冷。     

光纤放大器热效应引起的相位噪声理论分析

光纤放大器相位噪声的探测和校正是光纤激光器阵列相干合成的关键技术,热效应是引起光纤放大器相位噪声的主要来源。理论分析了泵浦光开启到稳态过程中光纤放大器掺杂光纤的温度变化,以及对应的光纤放大器相位变化。通过数值计算发现,泵浦光在开启后,光纤放大器的掺杂光纤温度迅速升高,相位变化剧烈,在约10 s后达到稳态,此后泵浦光的能量不稳定。这表明,泵浦光的能量不稳定是引起光纤放大器相位噪声的最主要因素,通过稳定泵浦光电流可以降低光纤放大器的相位噪声。     

光子推进及其可行性分析

介绍了光子推进的基本概念及国外发展的动态。利用狭义相对论推导了物体运动情形下的光压公式和光子推进下物体的运动方程,分析了光子推进过程中的能量转换关系。针对两种不同的光子推进方案——利用强激光照射发射卫星和太阳帆进行了可行性分析。结果表明,用强激光照射产生的光压发射卫星成本太高,不是一种合适的推进方案,而“太阳帆”尽管受到的光压很小,但是经过长时间的缓慢加速,其飞行速度和距离还是相当可观的。     

Recent developments in high power near-infrared super-continuum generation based on photonic crystal fiber

High power supercontinuum generation has witnessed rapid developments during the past few years. The mechanism and the latest achievements in high power supercontinuum generation are reviewed both for the continuous wave pump regime and the pulsed pump regime. The challenges in scaling the average power of supercontinuum generation are analyzed. Some of our works on high power supercontinuum generation are summarized, and perspectives for the future development are discussed.