双端输出近单模准连续全光纤激光器

摘要

准连续光纤激光器在工业领域有着广阔的应用前景,双端输出结构为工业低成本高功率光纤激光器提供了新思路,提出并研究了双端输出准连续光纤激光器.基于稳态速率方程,建立了双端准连续光纤激光振荡器的理论模型,对该类型激光器的输出功率、时序及非线性效应进行了仿真研究.结果表明:延长泵浦上升时间可以有效抑制弛豫振荡,在脉冲持续时间内获得稳定的输出;双端输出准连续激光器相比单端输出结构,非线性效应累积更小.实验采用纤芯/包层直径为20/400μm的掺镱光纤,首次实现了峰值功率3 kW的双端准连续近单模激光输出,两端峰值功率分别为1218和2220 W,对应光束质量因子M^(2)分别为1.34和1.27,光光转换效率约为60%,脉宽为100μs,重频为1 kHz.验证了双端输出准连续光纤激光器实现高功率、高光束质量输出的可行性,为小体积、低成本、高功率和高亮度的准连续光纤激光器提供了支撑.