掺铥光纤激光器研究进展

介绍了掺铥光纤激光器的基本结构以及工作原理;综述和分析了掺铥光纤激光器的研究国内外进展,阐述了掺铥光纤激光器可以采用几种不同的抽运源进行抽运,即LD抽运源、Nd∶YAG激光器抽运源、掺Yb3+光纤激光器抽运源以及色心、掺铒光纤激光器抽运源等。同时也指出了如何提高激光器输出特性的方法,即进一步改善交叉弛豫率、降低上转换以及热处理等。最后展望了掺铥光纤激光器在生物医学领域的应用前景。     

1064nm波长双向泵浦的S波段掺铥石英光纤放大器

研究了1 064 nm波长双向泵浦的掺铥石英光纤放大器（TDSFA）,测量了信号开关增益随泵浦功率和信号波长的变化情况.在最大入纤功率1 400 mW泵浦下,放大器在1 485~1 517 nm的较宽范围内具有放大能力,最大增益3.76 dB.分析表明,弱的基态吸收和强的激发态吸收限制了放大器增益的进一步提高,表明上转换泵浦的TDSFA是可行的.     

包层泵浦的高功率掺铥光纤激光器

研究了一种输出功率高且光束质量好的包层泵浦的掺铥光纤激光器.当泵浦功率达到30 W时,该掺铥光纤激光器产生的最大输出功率是6.1 W,且波长在2 μm左右,斜率效率达到55.6%,产生激光的阈值是2.2 W.当输出功率为3.3 W时,测得光束质量M2X和M2Y分别为1.26和1.32.     

A Wide-Band Thulium-Doped Silica Fibre Amplifier

We investigate a silica-based thulium-doped fibre amplifier, which is a promising candidate for an amplifying device in the S band, in detail using a single wavelength upconversion pumping scheme centred at 1064nm. Our experimental results show that in terms of gain and noise figure, the bi-directional pumping scheme is the best one in the three pumping schemes, named forward, backward and hi-directional pumping schemes. The amplifier has a gain not only in the S band, but also in the C band, even in the L band. The gain is above 3dB from 1525nm to 1580nm with a peak of 7.SdB.     

LD-pumped 6 W cw Tm^3＋-Doped Silica Double-Cladding Fibre Laser

We report a thulium-doped silica fibre laser that generates a maximum cw output power of 6 W in a 2 μm wavelength range when cladding-pumped by a laser diode （LD） operating at approximately 791 nm at room temperature. The slope efficiency with respect to the launched pump power is 50% and 38.4%, with and without an output coupler mirror, respectively. The corresponding thresholds are 2.8 W and 4.8 W, respectively. The beam qualities Mx^2 and My^2 are 1.26 and 1.32, respectively. The experimental results are also analysed.     

LD泵浦掺铥(Tm3+)光纤激光器的数值分析

首先从掺铥光纤激光器的速率方程和光传输方程出发,建立数学模型,通过Matlab软件进行数值计算,分析了泵浦光和激光沿光纤的分布以及各能级离子数的变化.在不同掺杂浓度下,研究了小信号增益与入纤泵浦功率的关系以及泵浦光和激光功率与增益介质长度的关系.在不同泵浦功率下,研究了输出功率与输出耦合镜反射率的关系.进一步对不同泵浦吸收系数,研究了斜率效率和泵浦阈值与光纤长度的关系.分析结果表明存在最佳光纤长度和最佳耦合输出透过率,使得激光输出功率达到最佳值.     

低阈值的1053nm光纤激光器

采用国产激光二极管泵浦和国产掺镱(Yb)双包层光纤,研制了1053nm光纤激光器.谐振腔由光纤光栅和平面输出镜组成.通过3种不同实验方案的对比,实现了低阈值的光纤激光器,阈值泵浦功率1mW,并分析了激光光谱随光谱仪分辨率的变化,对正确选择分辨率提出了一些建议.     

LD泵浦掺铥(Tm3+)光纤激光器的数值分析

首先从掺铥光纤激光器的速率方程和光传输方程出发，建立数学模型，通过Matlab软件进行数值计算，分析了泵浦光和激光沿光纤的分布以及各能级离子数的变化。在不同掺杂浓度下，研究了小信号增益与入纤泵浦功率的关系以及泵浦光和激光功率与增益介质长度的关系。在不同泵浦功率下，研究了输出功率与输出耦合镜反射率的关系。进一步对不同泵浦吸收系数，研究了斜率效率和泵浦阈值与光纤长度的关系。分析结果表明：存在最佳光纤长度和最佳耦合输出透过率，使得激光输出功率达到最佳值。