高功率宽带可调谐掺镱双包层光纤激光器研究

"宽带可调谐掺镱双包层光纤激光器的研究着重于利用高功率975 nm多模半导体激光器作为抽运源，大模场掺Yb3+的双包层光纤作为激光增益介质，并采用Littrow光栅外腔调谐结构，实现了激光器的宽带可调谐输出。实验中，通过优化光纤长度至14米，调整光栅以获得约20%的有效入纤反馈效率。在约1.3 W的入纤抽运功率下，激光器达到阈值并开始工作。通过连续旋转光栅，激光输出波长可以在1046至1121 nm的范围内进行调谐，覆盖了75 nm的宽谱。在48 W的入纤抽运功率下，激光器在1089 nm波长处达到最大输出功率23.7 W，对应的斜率效率为53%。此外，基于数值模拟对激光器的输出特性进行了分析，实验结果与模拟结果吻合良好。" 这篇关于宽带可调谐掺镱双包层光纤激光器的文章深入探讨了光纤激光器的设计和性能优化。关键知识点包括： 1. **掺镱双包层光纤**：Yb3+是一种常用的光纤激光器激活剂，因为它具有较高的增益系数和较长的荧光寿命，适用于高功率激光系统。双包层光纤设计能够提供更大的模式面积，从而允许更高的功率处理能力和较低的非线性效应。 2. **975 nm多模半导体激光器**：作为抽运源，它能提供高效能的泵浦能量，激发掺镱光纤中的Yb3+离子，促使激光振荡。 3. **Littrow光栅外腔调谐结构**：这种结构使得激光器能够承受高功率运行，同时实现宽带调谐。光栅的旋转改变反射波长，进而改变激光器的输出波长。 4. **激光阈值和振荡**：当抽运功率达到一定阈值时，激光器开始振荡并产生激光输出。文中提到的1.3 W阈值是激光器开始工作的关键点。 5. **斜率效率**：表示激光器将输入功率转化为激光输出功率的效率。53%的斜率效率表明大部分输入功率被有效地转换成了激光。 6. **数值模拟**：通过对实验数据的数值分析，可以更深入地理解激光器的工作机制，验证实验结果的准确性和预测潜在的改进方向。 该研究展示了如何通过精细设计和优化实现宽带调谐掺镱双包层光纤激光器，这对光纤激光技术的发展，尤其是在通信、精密测量、材料加工等领域具有重要意义。