全光纤高峰值功率纳秒脉冲激光系统研究

"全光纤高峰值功率脉冲激光系统的研究与实现" 本文报道了一项创新性的全光纤高峰值功率脉冲激光系统，该系统基于大模场光纤级联放大技术，旨在产生具有高能量和高峰值功率的纳秒脉冲。在这一系统中，一个单模光纤前端产生10 ns脉宽、100 nJ能量的任意整形脉冲，这些脉冲随后被输入到由芯径分别为15、30和140 μm的掺镱大模场光纤组成的级联放大器进行放大。经过这一过程，系统能够输出能量高达3.2 mJ、峰值功率达到0.3 MW的整形纳秒脉冲。 文章进一步探讨了该光纤系统的极限输出能力。在注入高斯脉冲的条件下，研究人员成功地实现了10 ns脉宽、7.2 mJ能量、0.7 MW峰值功率以及1.16 ns脉宽、3.7 mJ能量、3.2 MW峰值功率的输出，这展示了系统的高效能和高功率潜力。 该研究的关键技术包括大模场光纤放大器的应用，这种放大器因其更大的模式面积，可以处理更高的功率而不产生非线性效应，从而有效地提升了激光系统的性能。此外，脉冲整形技术在保持脉冲质量的同时，也确保了脉冲的能量和功率得到显著提升。 这一成果对于激光科学、光学工程、高能物理以及工业应用等领域具有重要意义，特别是在激光加工、材料处理、医学成像以及科学研究中，高峰值功率的脉冲激光系统可以提供更高效、精确的能量传递和操控。通过不断优化和改进，全光纤设计有望进一步提高系统的稳定性和可靠性，推动激光技术的发展。