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DSCCP级联泵浦振荡的示意

[ 时间:2018-04-16 来源:http://www.kenflor.com 作者:佛山肯富来水泵厂 点击: ]

多模光纤振荡器,模式控制是比较重要的。对于纤芯直径为30微米的光纤,纤芯数值孔径为0.09,假设信号光波长为1.08微米,则其归一化频率V为7.86,能够支持19个模式的传播。佛山肯富来水泵厂为了在有源光纤纤芯为30微米的振荡器中只产生少数模式,获得相对较好的光束质量,我们采用模场失配的办法来搭建振荡器。实验中我们采用了一对纤芯包层为25pm/250pm的光栅(纤芯数值孔径为0.07,归一化频率V为5.09,只支持7个模式的传播),其高反端反射率为99.8%,低反端反射率为10%,中心波长为1080nm。这样只有模场分布在纤芯中间位置的模式能够来回振荡获得较高增益,而分布在纤芯外围的模式则由于模场失配而损耗掉。

实验中我们分别采用了两种泵源来对比稳波长和非稳波长泵浦光对振荡器效率的影响。其中一个是采用657W的非稳波长的976nm高功率LD,另一个是采用7个90W稳波长的976nmLD合束得到了642W的输出。这两种泵源的输出光纤和数值孔径都是相同的。实验中都采用后向泵浦的方式,即泵浦光从低反光栅的一侧注入,这样有利于激光的高效产生,同时可以减少激光出射端的残余泵浦光。佛山肯富来根据前面放大器的结果,截取有源光纤长度为10m,高反光栅的反射率为99.5%,中心波长为1079.9nm,低反光栅的反射率为10%,中心波长为1079.71nm,纤芯/包层尺寸为25pm/250pm,振荡器的结构示意图如图1所示:

图1:DSCCP光纤振荡器示意图

DSCCP光纤振荡器示意图

实验中我们分别测量了两种泵源情况下,低反输出端、高反泄露端以及泵浦纤残余泵浦光输出功率,并测量了输出光谱。分别如图2所示:

图2:高功率光纤振荡器功率曲线图

高功率光纤振荡器功率曲线图

在非稳波长的泵浦情况下,最终经泵浦倾泻后前向激光Sf输出了404W的激光,斜率效率为64.7%;而在稳波长的泵浦情况下,最终经泵浦倾泻后输出了428W的激光,斜率效率为70.4%。稳波长泵源产生激光的线性性比非稳波长泵浦好很多,出光效率也有所提高。而泵浦纤中残余的泵浦光P分别为16W和11W,剩余都不到2%,吸收也还比较充分,两者相差并不大。高反端泄露光功率Sb分别为24W和29W,由于采用的是反向佛山肯富来水泵泵浦,其中还包含了部分残余泵浦光成分。

图3:振荡器输出光谱图

振荡器输出光谱图

光谱显示输出激光的中心波长为1079.495nm,3dB带宽为0.147nm,没有泵浦光残余,也没有出现受激拉曼散射光谱成分。这说明该激光器的功率仍有进一步提升的潜力。

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