研究背景 圖文速覽 近期,課題組通過優(yōu)化TMI抑制技術(shù),近單模保偏光纖激光器的輸出功率突破4.5 kW,3 dB線寬為0.33 nm。4.5 kW保偏光纖激光器結(jié)構(gòu)如圖1所示,首先,中心波長為1064 nm的線偏振單頻激光器通過白噪聲相位調(diào)制(WNS-PM)形成窄線寬種子,該種子經(jīng)保偏預(yù)放大器(PM-AMPs)后功率提升至約20 W,保偏環(huán)形器(PM-Circulator)用來探測后向回光。隨后,種子光通過保偏模式匹配器(PM MFA)進(jìn)入主放大器。主放大器基于雙向泵浦結(jié)構(gòu)搭建,976 nm的穩(wěn)波長泵浦源(LDs)分別通過兩個(gè)保偏(6+1)×1合束器(PM (6+1)×1 Combiner)注入長度為10 m、纖芯/包層直徑為20/400 μm的大模場保偏摻鐿光纖(PM YDF),前后兩個(gè)保偏包層光濾除器(PM CPS)用來濾除系統(tǒng)中的殘余包層光。最后,信號(hào)激光通過保偏光纖端帽輸出(PM QBH)。 圖1 4.5 kW窄線寬線偏振光纖激光器結(jié)構(gòu)示意圖 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,其中,圖2(a)為信號(hào)激光和后向回光的功率增長曲線,當(dāng)注入5238 W的泵浦光時(shí),獲得了4515 W的輸出激光,斜率效率為87.1%,回光功率近似線性增長,系統(tǒng)中沒有發(fā)生SBS效應(yīng);圖2(b)為功率放大過程中的光譜特性,當(dāng)激光功率為4515 W時(shí),光譜3 dB線寬為0.33 nm,SRS抑制比為48 dB;圖2(c)所示的偏振消光比(PER)在功率增長過程中處于14.7 dB和10.3 dB之間,4005 W時(shí)的PER為12.5 dB,隨后由于后向合束器的熱效應(yīng),PER出現(xiàn)了下降,最高功率下的PER為10.3 dB,光束質(zhì)量測量值為M2x =1.55,M2y=1.46。 圖2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖 未來展望 致謝
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