基于光纤振荡器激光播种器的4.6千瓦线性极化和窄线宽单立体光纤放大器

科学领域:

• 高功率光纤激光技术技术的高功率光纤激光技术
• 在光纤中的非线性光学.
• 激光工程和设计和设计.

背景情况:

• 在光纤激光放大器中实现高输出功率对于各种工业和科学应用至关重要.
• 刺激拉曼散射 (SRS) 和调制不稳定 (MI) 是重要的非线性效应,限制了光纤放大器的功率扩展.
• 在高功率水平下保持光束质量和极化纯度是一个持续的挑战.

研究的目的:

• 开发一种高功率,窄线宽,线性极化纤维激光放大器.
• 为了有效地抑制像SRS和MI这样的非线性效应,以改善功率缩放.
• 优化主振荡器功率放大器 (MOPA) 系统,以提高斜率效率和光束质量.

主要方法:

• 使用了一种自制的保持偏振的Ytterbium合纤维 (PMYDF) 与优化的纤维振荡激光器 (FOL) 种子.
• 实施了一种减少传输纤维长度的策略,并采用曲和倾斜的纤维布拉格格 (CTFBG) 来减轻SRS.
• 在MOPA系统中使用前置组合器进行臂互连,以提高MI值.

主要成果:

• 实现了4.6kW的记录输出功率,其窄3dB的线路宽度为0.3452nm.
• 在升级的MOPA系统中表现出79.5%的高斜率效率和5%的提升.
• 在2980 W. 保持了超过15 dB的极化灭绝比 (PER) 和接近衍射限制的光束质量 (M2 ≈ 1.31) .

结论:

• 开发的光纤激光放大器设计有效地抑制非线性效应,从而实现记录输出功率.
• 优化的MOPA系统配置显著提高了坡道效率和功率处理能力.
• 结果为下一代高功率光纤激光系统铺平了道路,这些激光系统具有出色的光束质量和极化特性.