研究目的
研究高输出功率与效率的偏振保持、窄线宽掺镱全光纤放大器的发展。
研究成果
该研究成功展示了一种窄线宽、保偏、单模掺镱光纤激光器,实现了818瓦输出功率及85.2%的斜率效率。这代表了千瓦级功率范围内此类构型中线宽与输出功率比值的最高纪录。未来工作将聚焦于优化伪随机二进制序列参数,并采用滤波伪随机二进制序列相位调制技术,以实现线宽小于10吉赫兹的千瓦级以上输出。
研究不足
该研究的局限性在于当前配置在功率超过818瓦时会出现横向模式不稳定性(TMI)和受激布里渊散射(SBS)非线性效应,导致无法继续提升功率。建议未来通过进一步优化伪随机二进制序列参数并采用低通滤波器来改进。
1:实验设计与方法选择:
采用三级主振荡器功率放大器(MOPA)构型,通过伪随机二进制序列(PRBS)相位调制实现线宽展宽。
2:样品选择与数据来源:
实验使用PM 20/400微米掺镱光纤(YDF)作为增益介质。
3:实验设备与材料清单:
组件包括分布反馈激光二极管(LD)、10GHz相位调制器、PRBS???、射频放大器、光学隔离器、光纤耦合器及水冷端帽。
4:实验流程与操作步骤:
设置包含种子注入、预放大和主放大阶段,并严密监测反向传输信号与激光线宽。
5:数据分析方法:
通过扫描法布里-珀罗干涉仪测量激光线宽,采用模态分解评估光束质量。
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scanning Fabry–Perot interferometer
SA210-8B
Thorlabs
Measures the laser linewidth
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distributed feedback laser diode
Seed laser with ~10 MHz linewidth
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phase modulator
10 GHz
Broadens the linewidth of the seed laser
暂无现货
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PRBS module
Generates pseudo-random binary sequence for phase modulation
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RF amplifier
Amplifies the signal from the PRBS module to the phase modulator
暂无现货
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optical isolator
Prevents backward-propagating light from damaging the seed laser
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fiber coupler
99:1, 2 × 2
Splits the optical signal for monitoring and amplification
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water-cooled end-cap
Terminates the laser output and includes a built-in pump beam stripper
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