全光纤MOPA脉冲激光器:100 W,2.6 mJ高能输出

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"100 W,2.6 mJ衍射极限输出的全光纤主振荡功率放大脉冲激光器" 这篇论文介绍了一个基于主振荡功率放大(MOPA)架构的全光纤脉冲激光器的研究成果。该激光器采用声光调Q技术产生平均功率约500毫瓦的脉冲种子源,然后通过一级预放大器将脉冲功率提升至10瓦。主放大器使用一个中心波长为976纳米、带有尾纤的半导体激光器,用于泵浦掺Yb3+的双包层光纤。经过这样的放大过程,在40千赫兹的重复频率下,激光器能够输出中心波长1064纳米、脉宽2.4微秒、平均功率超过100瓦、脉冲能量达到2.63毫焦、光束质量M2因子为1.2的激光脉冲。 这一研究在光纤激光器领域具有重要意义,因为全光纤结构的激光器通常具有更好的稳定性和可维护性。主振荡功率放大技术是提高激光输出功率和脉冲能量的有效方法,它通过逐步放大种子光源来实现高功率输出,同时保持良好的光束质量。掺镱光纤作为增益介质,因其高效能和宽增益带宽而常用于高功率激光系统,特别是在近红外区域,它能有效地吸收泵浦光并转化为激光。 论文中提到的2.6毫焦的脉冲能量和100瓦以上的平均功率,意味着该激光器在工业加工、精密测量、生物医学和高能物理等领域有广泛的应用潜力。高脉冲能量可以提供更强的聚焦能力,适用于材料切割、焊接和打标等应用。此外,良好的光束质量(M2因子接近1)确保了激光束的聚焦特性,使得激光能量能够更集中,进一步提升了其在各种应用中的效率和精度。 这项研究展示了全光纤MOPA脉冲激光器在高功率、高能量输出方面的卓越性能,为光纤激光技术的发展提供了新的参考。通过优化设计和组件选择,未来可能实现更高功率、更短脉宽以及更优的光束质量,进一步拓宽其在科学研究和工业生产中的应用范围。