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利用多自由度光纤滤波器抑制偏振模色散引起的幅度调制
摘要： 高功率激光器光纤中的偏振模色散（PMD）会引发显著的频率调制到幅度调制（FM-to-AM）转换。然而现有技术缺乏足够的灵活性来实现此类FM-to-AM转换的有效补偿。通过分析PMD导致的非均匀透射光谱，我们发现透射光谱的大尺度包络对AM量级的影响更为严重。为抑制PMD引发的FM-to-AM转换，我们提出一种基于半波片、向列相液晶和轴旋转保偏光纤的新型多自由度可调谐光谱滤波器。该滤波器的峰值波长、自由光谱范围（FSR）和调制深度相互解耦且可独立控制，这一特性已通过仿真与实验验证。将该滤波器用于高功率激光装置前端对PMD诱导的FM-to-AM转换进行补偿，结果表明：对于22.82GHz相位调制频率的脉冲，可在短时间内将FM-to-AM转换从18%降至3.2%，并维持3小时内低于6.5%。该滤波器在需要灵活光谱控制的其他应用（如光通信网络高速信道选择）中也具有应用前景。
关键词： 激光设施、激光系统、优化、高功率激光器、激光设施与工程、先进激光技术与应用、光纤激光器及其应用、建模、设计
更新于2025-09-23 15:21:01
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采用级联泵浦策略的高功率全光纤化窄线宽MOPA系统用于抑制热致模式不稳定
摘要： 演示了一种全光纤化、窄带宽的主振荡功率放大（MOPA）系统，其输出功率达到创纪录的4千瓦量级，斜率效率为78%。首次在窄带宽MOPA系统中引入串联泵浦策略以抑制热致模式不稳定（TMI）。通过单级相位调制技术简单平衡了受激布里渊散射（SBS）效应。采用不同相位调制信号时，分别实现了336瓦、1.2千瓦和3.94千瓦的SBS限制输出功率，对应90%功率谱宽分别为~0.025纳米、0.17纳米和~0.89纳米。与先前976纳米泵浦系统相比，TMI阈值整体提升至>5倍，其中串联泵浦使TMI阈值提高>3倍。输出激光的光束质量（M2因子）在TMI阈值以下始终保持在1.5以内，而在最大输出功率时受TMI影响最终饱和至1.86。除SBS和TMI外，受激拉曼散射（SRS）效应将成为进一步提升功率的另一挑战。在此高功率MOPA系统中，多种有害效应（SBS、SRS和TMI）将共存并可能相互耦合，这为深入研究和优化高功率窄带宽光纤放大器提供了良好平台。
关键词： 优化、设计、激光放大器、窄线宽、高功率激光器、激光系统、建模、先进激光技术与应用、光纤激光器及其应用
更新于2025-09-10 09:29:36