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光纤-单晶光纤中高平均功率直接放大高能脉冲激光

DOI:10.3390/cryst9040216 期刊:Crystals 出版年份:2019 更新时间:2025-11-28 14:23:57
摘要: 实验研究了一种由光纤放大器和两级Yb:YAG单晶光纤(SCF)组成的激光主振荡功率放大器(MOPA)系统。通过将光纤预放大器的输出功率限制在600 mW,避免了非线性受激拉曼散射(SRS)。得益于SCF的低非线性和高增益特性,采用两级偏振控制双程放大的Yb:YAG SCF,获得了16.95 ps的激光脉宽和250 kHz重复频率下41.7 W的高平均功率,对应输出能量166.8 μJ和峰值功率9.84 MW。该偏振控制SCF放大方案实现了超过69倍的增益。放大过程中还研究了光谱增益窄化效应和偏振控制四程放大结构,激光光谱从超过10 nm压缩至小于3 nm,通过脉冲解啁啾技术进一步将脉宽压缩至数百飞秒。这种紧凑、经济的激光源可用于激光微加工,或作为产生更高功率与能量的科研用种子光源。对于需要飞秒激光的应用,该光源亦可压缩至飞秒量级。
作者: Feng Li,Wei Zhao,Qianglong Li,Yufeng Wei,Zhi Yang,Zhiguo Lv,Yang Yang,Yishan Wang,Xiaojun Yang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究一种特定草药对某种疾病的治疗效果。

基于混合光纤-单晶光纤的高能超短激光主振荡器脉冲放大(MOPA)系统进行了实验研究。在放大过程中有效避免了受激拉曼散射(SRS)的产生。通过采用偏振控制的双程放大两阶段Yb:YAG单晶光纤放大器,获得了脉宽16.95皮秒、重复频率250千赫兹下平均功率高达41.7瓦的激光脉冲,对应峰值功率为9.84兆瓦。放大过程中还检测到光谱增益窄化效应,并实验研究了光谱宽度与脉宽的关系。此外,还实验研究了小信号高增益四程放大结构。这种结构简单紧凑的激光光源将在微加工和科学研究中具有广泛应用。

实验的技术和应用限制,以及潜在的优化领域。

SCI高频之选
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    463

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  • ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex

    型号:ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex

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  • ZEISS Sigma 300 with RISE

    型号:ZEISS Sigma 300 with RISE

    厂家:Carl Zeiss Microscopy GmbH

    智能分析: ZEISS Sigma 300 with RISE是蔡司公司推出的一款高端光谱分析仪,集成了拉曼成像和扫描电子显微镜技术,能够提供高质量的化学和结构分析。其功能强大,支持多领域应用,但设备价格较高且操作学习曲线可能较陡。适用于科研机构和高端实验室,是材料科学和生命科学领域的理想选择。
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