1.3 kW全光纤线偏振单模激光器高功率放大与抗模式不稳定性策略

本文主要探讨了一种高功率、单模线性极化主振荡器功率放大器的设计与实现，该系统能够在1064纳米波长下提供高达1.3千瓦的输出功率。这种全光纤结构的线性极化保持的主振荡器功率放大器（Linearly Polarized Master Oscillator Power Amplifier, LP-MOPA）在设计上具有重要的应用价值，特别是在那些对功率、稳定性和光束质量有极高要求的领域，如激光切割、材料加工和遥感技术。 文章的核心技术亮点在于： 1. **输出功率**：1.3千瓦的连续输出功率是本文的主要焦点，这在光纤放大器中是一个显著的里程碑，证明了该系统的高效能和大功率传输能力。 2. **光束质量（M2）**：经过测量，当系统在满功率运行时，其光束质量非常好，M2值小于1.2，这意味着输出光束的发散和聚光特性非常理想，有助于提高应用中的精度和效率。 3. **线性极化稳定性**：在模式不稳定（Mode Instability, MI）出现前，光纤放大器的偏振消光比（Polarization Extinction Ratio, PER）达到了94%以上，这意味着信号的极化保持在高水平，这对于许多对偏振敏感的应用至关重要。 4. **模式不稳定性的抑制策略**：文章还深入研究了如何通过半分析模型来分析和理解模式不稳定性的起因以及抑制策略的有效性。实验结果与理论预测相吻合，表明这些策略对于防止或减缓模式不稳定性具有实际操作价值。 5. **功率提升能力**：文中详细讨论了通过这些策略来增强功率放大器的功率提升能力，这对于扩展系统的应用范围和提升其在极端条件下的工作性能具有重要意义。 总结来说，这篇文章提供了关于高性能单模线性极化主振荡器功率放大器的设计、优化和模式稳定性管理的关键信息，对于推动光纤光学领域的高功率应用发展具有重要参考价值。研究人员和工程师可以通过这篇论文了解如何在保证高功率输出的同时，维持良好的光束质量和稳定的工作状态，这对于推进光纤通信、光子学设备和工业激光设备的进步具有实际意义。