248nm准分子激光下LMA-DCF光纤光栅的制备与144W高功率Yb掺杂光纤激光实验

本文主要探讨了利用248纳米凯夫准分子激光器为光源，通过相位掩模法在大模场面积双包层光纤（LMA-DCF）中实现高功率光纤激光的制备与实验研究。LMA-DCF是一种特殊的光纤结构，其具有较大的模场面积，能够支持更宽的光束模式，这对于提高光纤激光的性能至关重要。 作者首先详细介绍了刻写技术，即如何利用相位掩模法在光纤中精确地制造出光纤布拉格光栅（FBG）。FBG是一种利用光的干涉现象，使得特定波长的光被反射而其他波长被传输的结构，其中心波长被设定为1076.11纳米，具有非常高的基模反射率，达到99.9%以上，这表明其对特定波长的激光有极强的选择性。此外，FBG的3dB带宽为0.32纳米，确保了输出光谱的窄带特性。 接下来，实验中将制备好的FBG作为腔镜应用到掺Yb的光纤激光器中，通过后向抽运的方式，实现了高达144瓦的稳定激光输出。这样的功率水平对于许多工业应用和科学研究都是非常理想的。斜率效率达到60%，这意味着大部分输入的能量都被有效地转化为激光输出，显示出很高的转换效率。输出的激光光谱特性与FBG的特性一致，进一步验证了其作为激光腔镜的精确性和一致性。 这项研究不仅展示了双包层光纤光栅的制备技术，还探索了其在高功率光纤激光器中的实际应用潜力。相位掩模法作为一种精密的刻写方法，对于控制光纤光栅的结构和性能起着关键作用。此外，掺Yb光纤激光器由于其高亮度和高热稳定性，是当前光纤激光技术的重要发展方向。本文的结果为高性能光纤激光器的研发提供了有价值的技术参考，并可能推动光纤通信、材料加工等领域的技术创新。