国产部分掺杂光纤实现3kW全光纤激光振荡输出

摘要

模式不稳定效应和非线性效应成为光纤激光器输出功率和光束质量进一步提升的主要限制因素. 采用改进的化学气相沉积工艺结合溶液掺杂技术制备33/400 μm部分掺杂掺镱双包层光纤, 镱离子掺杂直径比为70%, 折射率剖面近似阶跃型. 利用主振荡功率放大系统验证部分掺杂光纤光束质量优化作用, 种子光束质量为1.53, 随着泵浦功率增长, 输出激光光束质量逐渐优化至1.43. 搭建915 nm反向泵浦全光纤结构激光振荡器. 实验中, 在泵浦光功率约为4.99 kW时, 获得3.14 kW中心波长为1081 nm的激光输出, 3 dB带宽为3.2 nm,且未出现模式不稳定和受激拉曼散射现象, 这是目前基于国产部分掺杂光纤实现的最高输出功率. 以上结果表明, 部分掺杂光纤在实现高功率且高光束质量光纤激光输出中具有潜力.