检索结果-内蒙古大学图书馆

中国光学（中英文） 2023年第1期16卷 61-75页

作者：谭满清游道明郭文涛刘维华中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

单片集成式主振荡功率放大器(MOPA)具有体积小、功率大、光束质量高等优势,通过集成布拉格光栅,还能够实现窄线宽和动态单模,在倍频、泵浦、光通信和传感等领域具有重要应用价值,是近年来半导体光电子器件的研究热点。本文梳理了单片集... 详细信息

单片集成式主振荡功率放大器(MOPA)具有体积小、功率大、光束质量高等优势,通过集成布拉格光栅,还能够实现窄线宽和动态单模,在倍频、泵浦、光通信和传感等领域具有重要应用价值,是近年来半导体光电子器件的研究热点。本文梳理了单片集成式MOPA的主流结构,包括锥形、脊型、布拉格光栅型和三段式MOPA,以各自的工作原理和性能特征为出发点,介绍其主要的研究方向,并结合它们各自面临的问题介绍最新的发展趋势。针对单片集成式MOPA中普遍存在的高功率下光束质量退化的问题,梳理了近年在外延层结构、腔面光学薄膜和电极设置等方面的优化设计,重点总结了单片集成式MOPA在提高光束质量及高功率、容线宽及高亮度方面的重要进展。围绕不同领域的应用需求,整理了具备高功率、窄线宽、高光束质量和高亮度等性能特征的单片集成式MOPA的研究进展,最后展望了单片集成式MOPA的发展趋势。

关键词：主振荡功率放大器单片集成结构半导体激光器半导体光放大器优化设计

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随机并行梯度下降自适应光学对主振荡功率放大器激光系统的光束净化实验

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中国激光 2009年第10期36卷 2763-2768页

作者：王三宏梁永辉马浩统许晓军于起峰国防科学技术大学光电科学与工程学院湖南长沙410073

主振荡功率放大器(MOPA)固体激光系统中的功率放大器会将热致波前畸变引入到被放大的激光束中,造成输出光束质量变差,可以通过自适应光学(AO)系统实时补偿光束的波前畸变以改善光束质量。采用随机并行梯度下降(SPGD)算法控制一个37单元... 详细信息

主振荡功率放大器(MOPA)固体激光系统中的功率放大器会将热致波前畸变引入到被放大的激光束中,造成输出光束质量变差,可以通过自适应光学(AO)系统实时补偿光束的波前畸变以改善光束质量。采用随机并行梯度下降(SPGD)算法控制一个37单元变形镜,通过光电探测器测量远场光斑的桶中功率作为评价光束质量的判据,建立了一个迭代速率为100 Hz的最优化自适应光学系统,对由Nd:YAG主振荡器与Nd:YAG功率放大器组成的MOPA激光系统在不同抽运电流情况下的输出光束进行了净化实验。结果显示,净化后光束质量都得到了提高,甚至β因子大于9的光束在净化后其β因子也减小了58%,表明基于随机并行梯度下降算法的自适应光学方法确实可以用于光束净化。

关键词：自适应光学光束净化随机并行梯度下降算法主振荡功率放大器固体激光

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160W激光二极管抽运电光调Q主振荡功率放大器绿光激光器

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中国激光 2005年第11期32卷 1455-1458页

作者：唐淳高清松童立新陈晓琳李德明蔡震武德勇涂波姚震宇中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900

介绍了激光二极管抽运的高重复频率、大能量绿光固体激光器研制成果。激光器采用电-光调Q,主振荡功率放大器(MOPA)结构。根据放大器的设计要求,研制了抽运功率达12 kW,占空比为15%的激光二极管侧抽运Nd∶YAG棒状激光模块。在重复频率500... 详细信息

介绍了激光二极管抽运的高重复频率、大能量绿光固体激光器研制成果。激光器采用电-光调Q,主振荡功率放大器(MOPA)结构。根据放大器的设计要求,研制了抽运功率达12 kW,占空比为15%的激光二极管侧抽运Nd∶YAG棒状激光模块。在重复频率500 Hz,脉冲宽度15 ns条件下,实现了单脉冲能量1.27 J的1064 nm输出,光束质量β小于2.5。采用Ⅱ类相位匹配KTP晶体外腔倍频,在基频能量1 J,重复频率400 Hz,抽运功率密度67 MW/cm2时,获得大于405 mJ的绿光输出(平均功率达160 W),倍频效率约为40%,绿光光束质量β<5。

关键词：激光技术主振荡功率放大器激光二极管抽运高平均功率倍频 KTP晶体

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光纤相位共轭的四通主振荡功率放大器系统实验研究

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中国激光 2004年第S1期31卷 131-133页

作者：李东明周涛陈军唐淳高清松庞毓童立新卓有福浙江大学光电系浙江杭州310027 浙江大学光电系浙江杭州310027 中国工程物理研究院应用电子技术研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院应用电子技术研究所四川绵阳621900

报道了应用φ100 mm和φ200mm两种芯径光纤作为相位共轭镜时,四通放大主振荡功率放大器(MOPA)系统的SBS能量反射率、稳定性、保真度、输出能量等性能参量的变化趋势.应用φ100mm光纤时四通放大系统最大输出能量为6mJ,可以获得的最大反... 详细信息

报道了应用φ100 mm和φ200mm两种芯径光纤作为相位共轭镜时,四通放大主振荡功率放大器(MOPA)系统的SBS能量反射率、稳定性、保真度、输出能量等性能参量的变化趋势.应用φ100mm光纤时四通放大系统最大输出能量为6mJ,可以获得的最大反射率为41%,SBS能量阈值约为0.73 mJ;应用φ200mm光纤时可以获得最大激光输出能量为21mJ,可以获得的最大反射率为37%,SBS能量阈值约为1.1mJ

关键词：光纤四通放大受激布里渊散射主振荡功率放大器

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高重频端面泵浦主振荡功率放大器研究

高重频端面泵浦主振荡功率放大器研究

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作者：翟睿智长春理工大学

学位级别：硕士

本论文设计并搭建了一台高重频端面泵浦主振荡功率放大器,通过理论和实验对主振荡功率放大器特性进行研究,实现了50kHz,86.6W的1.06μm近基模输出。论文首先对连续和脉冲下的LD端面泵浦主振荡功率放大器在连续和脉冲下进行理论推导,得... 详细信息

本论文设计并搭建了一台高重频端面泵浦主振荡功率放大器,通过理论和实验对主振荡功率放大器特性进行研究,实现了50kHz,86.6W的1.06μm近基模输出。论文首先对连续和脉冲下的LD端面泵浦主振荡功率放大器在连续和脉冲下进行理论推导,得出泵浦光斑大小和基模光斑大小的最佳比值,以及1.06μm连续和脉冲下输出功率和泵浦功率的关系;通过放大功率与提取效率的关系,得出了高功率种子源激光能够有效的提高放大器中的提取效效率。基于上述理论,搭建了一台LD端面泵浦Nd:YVO4晶体主振荡功率放大激光器。通过对整机结构设计,最终得到了27.3W的调Q基频光输出,脉宽19.01ns。经过四级放大后,实现了99W的连续输出以及86.6W的脉冲激光输出。通过增益导引效应,合理解释了放大级光束质量先恶化后改善的现象。

关键词：主振荡功率放大器 LD端面泵浦 Nd:YVO4 声光调Q

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全光纤MOPA结构高功率脉冲激光器设计

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光通信技术 2025年第2期49卷 100-105页

作者：李全法渠彪潘诗发泉州师范学院物理与信息工程学院福建泉州362000 泉州师范学院光子技术研究院福建泉州362000

为实现高功率、多参数可调的全光纤主振荡功率放大器(MOPA)结构纳秒脉冲激光输出,采用电路直接调制的半导体激光器作为种子源,设计了一种全光纤MOPA结构高功率脉冲激光器,优化了有源光纤弯曲半径及光路结构。实验结果表明,当一级和二级... 详细信息

为实现高功率、多参数可调的全光纤主振荡功率放大器(MOPA)结构纳秒脉冲激光输出,采用电路直接调制的半导体激光器作为种子源,设计了一种全光纤MOPA结构高功率脉冲激光器,优化了有源光纤弯曲半径及光路结构。实验结果表明,当一级和二级泵浦功率分别为2.2 W和34.38 W时,该激光器可获得平均输出功率为20.85 W、最大峰值功率为12.9 kW、中心波长为1064.5 nm、线宽为3.75 nm、平均光束质量M2为1.345的稳定输出。

关键词：脉冲激光器全光纤掺镱光纤激光器种子源调制主振荡功率放大器

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高功率掺铥光纤激光器的光束质量变化特性理论和实验研究

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中国激光 2025年第7期 51-63页

作者：王思捷陈晓龙沈辉郭晓晨贾传法张俊旋漆云凤叶锡生中国科学院上海光学精密机械研究所王之江激光创新中心中国科学院大学材料科学与光电技术学院中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室

针对高功率掺铥光纤激光器在不同总泵浦功率、前后向泵浦比例、有源光纤吸收系数、种子光功率等条件下的光束质量变化特性，开展了理论和实验研究。通过理论模拟，分析给出了激光器在不同条件下的激光功率输出特性、折射率变化特性、光... 详细信息

针对高功率掺铥光纤激光器在不同总泵浦功率、前后向泵浦比例、有源光纤吸收系数、种子光功率等条件下的光束质量变化特性，开展了理论和实验研究。通过理论模拟，分析给出了激光器在不同条件下的激光功率输出特性、折射率变化特性、光束质量变化特性。采用芯包直径比为25/400μm、数值孔径为0.09、吸收系数为4.2 dB/m的含基座掺铥光纤，搭建了200 W级的高功率掺铥光纤激光器系统，实验揭示了光束质量随上述参数条件的变化规律。理论模拟和实验验证结果表明：激光器光束质量随着总泵浦功率的提升而劣化；前后向泵浦比例为1∶1的泵浦方式能更好地抑制激光器内部热效应，有利于获得高光束质量的激光输出；采用低吸收系数的有源光纤可以降低光纤内部的温度，提升输出激光的光束质量；随着种子光功率的增加，激光器光束质量会轻微劣化；与增加种子光功率相比，改变前后向泵浦比例对折射率及光束质量的影响更为明显。在光束质量变化规律方面，实验结果与理论预测结果吻合较好，偏差约为10%。基于上述理论模拟和实验研究结果，进一步开展了更高激光功率水平下的光束质量特性实验验证：选取15 W种子光并在放大级选用1∶1的前后向泵浦比例，在总泵浦功率增加至1131 W时获得了波长为1940 nm、平均功率为513 W、光束质量因子M2为3.04的激光输出；光束质量测量值3.04与理论预测值2.8的偏差约为8.6%。

关键词：掺铥光纤激光器光束质量主振荡功率放大器高功率

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基于MOPA结构的1950 nm低重复频率大能量Figure-9皮秒锁模光纤激光器系统

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中国激光 2025年第5期 244-251页

作者：潘勇剑路桥潘浩张东马挺中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室中国科学技术大学南京信息工程大学自动化学院上海科乃特激光科技有限公司

首次报道了一种基于主振荡功率放大器（MOPA）结构的Figure-9低重复频率大能量掺铥锁模皮秒光纤激光器系统。激光振荡器直接输出的脉冲宽度为46 ps，重复频率为20 MHz，平均输出功率为24.6 mW，对应单脉冲能量为1.23 nJ。通过腔外声光... 详细信息

首次报道了一种基于主振荡功率放大器（MOPA）结构的Figure-9低重复频率大能量掺铥锁模皮秒光纤激光器系统。激光振荡器直接输出的脉冲宽度为46 ps，重复频率为20 MHz，平均输出功率为24.6 mW，对应单脉冲能量为1.23 nJ。通过腔外声光调制器（AOM）对输出脉冲序列进行脉冲拾取，将重复频率由20 MHz降低至20 kHz，并且基于自行设计的全光纤MOPA结构，将重复频率为20 kHz时的输出单脉冲能量提升至50μJ。

关键词：锁模光纤激光器低重复频率大能量皮秒主振荡功率放大器

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高功率单频光纤放大器的特性研究

高功率单频光纤放大器的特性研究

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作者：刘驰中国科学院研究生院

学位级别：博士

掺镱的高功率双包层光纤激光器的研究和应用是目前国内外激光研究领域的热点之一。同传统的固体激光器相比,光纤激光器无论在效率、体积以及光束质量等方面,均占有明显的优势。其中高功率单频单纵模高光束质量的激光源研究对目前和潜在... 详细信息

掺镱的高功率双包层光纤激光器的研究和应用是目前国内外激光研究领域的热点之一。同传统的固体激光器相比,光纤激光器无论在效率、体积以及光束质量等方面,均占有明显的优势。其中高功率单频单纵模高光束质量的激光源研究对目前和潜在的应用尤为重要,如相干合束、重力波探测、自由空间光通信、测距、激光雷达以及非线性频率转换等领域。本文首先对100W量级单频线偏振光纤放大器进行了实验上的研究,其次对高功率单频光纤放大器中SBS进行了理论和实验研究,最后对获得的高功率单频光纤放大器在光束相干合成系统中应用进行了相关探索。\n 第一章介绍了采用种子源主振荡一放大(MOPA)实现高功率单频线偏振光纤激光输出的技术,以及高功率单频线偏振光纤放大器的国内外新进展。另外综述了高功率单频光纤放大器在重力波探测、光纤激光倍频以及光束相干合成中的应用。\n 第二章首先分析了光纤中SBS产生机理,分析了抑制SBS的方法。从含有SBS的光纤放大器速率方程出发,研究光纤内的温度梯度对SBS的影响。采取最佳的冷却措施,能大幅提高泵浦功率的阈值,提升放大器的性能。在单频单模线偏振光纤放大器中的受激布里渊散射实验中,研究了保偏光纤放大器中的受激布里渊散射的光谱变化特性,并在光纤放大器前后两端观察到多级次的stokes谱线和多级的anti-stokes谱线。\n 第三章先以泵浦光空间耦合方式实验研究单频线偏振光纤放大器。在泵浦光功率为30W是获得17.3W的输出。在泵浦功率约190W时,以空间耦合方式获得了128W单频输出功率。随后进行了全光纤化的高功单频线偏振放大实验。以Nufem的10/130μm和20/400μm掺镱光纤为增益介质,分别获得12.7W和43.8W的单频输出。最后对高功率光纤放大器工程化的关键技术进行了分析。\n 第四章先采用主动相位控制进行了主动相干合成实验研究。分别进行2路、4路和6路10W量级相干合成实验,分析了光束的远场图样及相干合成的效果。随后采用基于空间滤波光反馈的光纤激光被动相位锁定技术进行被动相干合成实验研究,建立了二维4路300W量级高功率光纤放大器阵列相干合成系统,实现了最高1062W的稳定相干耦合激光。

关键词：单频光纤放大器主振荡功率放大器线偏振受激布里渊散射光束相干合成

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单频光纤激光器研究进展

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光学学报 2021年第1期41卷 194-210页

作者：杨昌盛岑旭徐善辉杨中民华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室广东广州510640 华南理工大学物理与光电学院广东广州510640 广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心广东广州510640 华南理工大学广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室广东广州510640

单频光纤激光器在激光武器、激光雷达、空间激光通信、相干光通信、高精度光谱测量、引力波探测等领域有着广泛的应用前景,受到了研究者的极大关注。从1.0,1.5,2.0μm三种典型工作波段进行归类,综述了单频光纤激光器的国内外研究现状,... 详细信息

单频光纤激光器在激光武器、激光雷达、空间激光通信、相干光通信、高精度光谱测量、引力波探测等领域有着广泛的应用前景,受到了研究者的极大关注。从1.0,1.5,2.0μm三种典型工作波段进行归类,综述了单频光纤激光器的国内外研究现状,内容涵盖了单频光纤激光产生、噪声抑制、线宽压窄、连续与脉冲单频激光放大等技术。此外,结合了本课题组在单频光纤激光器方面的研究工作,着重介绍了基于单振荡器和主振荡功率放大器结构的单频光纤激光器近年来的研究进展,并展望了单频光纤激光器的未来发展方向。

关键词：激光器单频光纤激光器主振荡功率放大器噪声抑制

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