高功率光纤激光中横模不稳定性(TMI)的起源

自1960年梅曼建成第一台激光器后,激光在医学、工业、科学等领域产生了广泛的影响。经过60年的发展,新的激光技术和应用依旧不断涌现,光纤激光可谓其中的典型代表。光纤的优势不仅源于其细长的几何形状,还因为它是唯一一种具有波导结构的高功率有源介质,因而能够产生衍射极限光束。有源光纤中,热量沿径向分散,使得光纤激光器可以在很高的热负荷下运转,产生极高的平均功率。为了避免光纤中存在的非线性效应(如拉曼和布里渊散射,自相位调制和自聚焦效应)对激光性能的有害影响,大模场光纤应运而生,迅速成为搭建高功率光纤激光器的不二之选。随着平均功率的增加,有源光纤的热负荷急剧上升,热效应在减小模场面积的同时,更是引发了让人头疼的横模不稳定(Transverse mode instability, TMI)现象。具体而言,TMI是指平均功率超过某一阈值后,光纤激光的光束质量和稳定性会突然降低。TMI阈值通常在100 W到几千瓦(KW)之......阅读全文

高功率光纤激光中横模不稳定性(TMI)的起源

自1960年梅曼建成第一台激光器后,激光在医学、工业、科学等领域产生了广泛的影响。经过60年的发展,新的激光技术和应用依旧不断涌现,光纤激光可谓其中的典型代表。光纤的优势不仅源于其细长的几何形状,还因为它是唯一一种具有波导结构的高功率有源介质,因而能够产生衍射极限光束。有源光纤中,热量沿径向

高功率光纤激光横模主动控制研究中取得进展

  近期,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率光纤激光技术实验室在高功率横向模式可控激光器研究方面取得进展。研究团队通过基于随机并行梯度下降算法(SPGD)的主动模式控制的方式,实现了1.4 kW量级的LP01和LP11主动模式控制与选择的光纤激光器系统。相关研究成果发表在《光波技术杂志》(IEE

超快光纤激光技术之五:如何提高横模不稳定性(TMI)...

超快光纤激光技术之五:如何提高横模不稳定性(TMI)的阈值我们在超快光纤激光技术之四中已经知道,TMI导致光束波动需要满足两个条件: (1)出现瞬态折射率光栅(RIG)和 (2) 模间干涉图样MIP与RIG之间存在相移。因此,可以通过削弱RIG或者控制MIP-RIG相移以提高TMI阈值,具体

高功率薄片激光器基横模输出的新方法

近日,大连化物所化学激光研究室(七室)李刚研究员、金玉奇研究员团队在薄片激光器光束质量控制研究方面取得新进展,提出了一种在全泵浦功率范围内使薄片激光器连续输出并保持光束质量接近衍射极限的新方法,并对其光束质量控制机理进行了深入研究。  薄片激光器是一种半导体泵浦的、增益介质为薄片状晶体的新型固体激光

高功率薄片激光器基横模输出有了新方法

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李刚、研究员金玉奇团队在薄片激光器光束质量控制研究方面取得新进展。团队提出了一种在全泵浦功率范围内使薄片激光器连续输出并保持光束质量接近衍射极限的新方法,并对其光束质量控制机理进行了深入研究。相关研究成果发表在《光学快报》Optics Express上。

基于石英光纤的高功率拉曼光纤激光器中的极端频移研究

  近日,国防科技大学的Jiaxin Song等人通过实验研究了高功率拉曼光纤激光器中的极端频移。该拉曼光纤激光器的研制是利用一对固定匹配的中心波长(1120纳米)的光纤布拉格光栅与一段31米长的保偏无源光纤来作为拉曼增益介质。  该激光器的泵浦源是国产的高功率、线偏振、波长可调的主振荡功率放大器源

高功率的光纤激光器及其包层泵浦技术

双包层光纤的出现无疑是光纤领域的一大突破,它使得高功率的光纤激光器和高功率的光放大器的制作成为现实。自1988年E Snitzer首次描述包层泵浦光纤激光器以来,包层泵浦技术已被广泛地应用到光纤激光器和光纤放大器等领域,成为制作高功率光纤激光器首选途径。包层泵浦技术,由四个层次组成:①光纤芯;②内包

高功率窄线宽光纤激光器研发取得重要进展

  由山东海富光子科技股份有限公司牵头承担的国家重点研发计划重大科学仪器设备开发重点专项“高功率窄线宽光纤激光器”项目经过近两年的努力,突破了半导体增益芯片设计制备与高效封装耦合、玻璃光纤制备中新型热熔键合及高浓度均匀掺杂、窄线宽光纤激光放大器非线性效应抑制等关键技术,开发出高功率窄线宽光纤激光器样

高功率窄线宽光纤激光器研发取得重要进展

  由山东海富光子科技股份有限公司牵头承担的国家重点研发计划重大科学仪器设备开发重点专项“高功率窄线宽光纤激光器”项目经过近两年的努力,突破了半导体增益芯片设计制备与高效封装耦合、玻璃光纤制备中新型热熔键合及高浓度均匀掺杂、窄线宽光纤激光放大器非线性效应抑制等关键技术,开发出高功率窄线宽光纤激光器样

高功率半导体激光峰值功率计

  该产品广泛应用于直接测量大口径高速半导体激光的峰值功率。   产品特点   探测器的接收口径为Φ70mm,抗激光损伤阈值高   显示器可直接数字显示出测量的峰值功率值   通过显示器上的波形输出接口连接示波器可以观察脉冲波形   仪器操作简单、体积小巧、环境适应性强   技术指标

中科院光机所高功率拉曼光纤激光器研究取得进展

  近期,中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息技术研究中心冯衍研究员领衔的课题组,在高功率拉曼光纤激光器研究中取得新进展。提出了一种镱-拉曼集成的光纤放大器结构,有效地解决了拉曼光纤激光器功率提升的主要技术瓶颈问题,在1120nm波长,首次获得580W的单横模线偏振拉曼光

基于266-nm-DUV辐射源的高功率,高重复率-超快光纤激光器

  高功率、超快速、高重复率的深紫外(DUV)相干辐射由于其在超快时间分辨测量、激光烧蚀、光刻和生物医学等方面的广泛应用而存在巨大的需求。近日,来自印度物理研究实验室的科研团队报导了一种获得紧凑、高功率、高重复率和超快速的深紫外(DUV)辐射源的方法。在该方法中,使用1064 nm的Yb光纤激光器以

激光光束模式横模的基本知识

  激光光束模式分为横模和纵模,横模(表现在光斑形状)的分布是和腔的横向(xy面)结构相关的;而纵模间隔是和腔的纵向尺寸相关的。横模是从电磁场的角度来分析激光的电场分布状况的。纵模是从频率的角度来分析激光频谱的分布状况的。横模可以从激光束横截面上的光强分布看出来。,纵模是与激光腔长度相关的。   

大功率光纤激光协同创新中心再添新成员

  10月9日,大功率光纤激光协同创新中心第三次工作会议在长沙召开。会上,中国电子科技集团公司第二十三研究所、中国兵器装备研究院和苏州长光华芯光电有限责任公司成为中心新的成员单位。  加上此前的国防科技大学、清华大学、中科院上海光机所,该中心已集结6家国内光纤激光研究的优势力量,为实现大功率光纤激光

激光功率计功率测量的原理

激光功率计是用来测试连续激光的功率或者脉冲激光在某一段时间的平均功率的仪器。 激光功率计采用了量热吸收测量原理, 其光谱响应范围0.19 ~ 11μm。既可以测量连续波激光输出功率,也可以测量重复频率脉冲激光输出的平均功率。不仅具有很好的线性、稳定性和探测器表面均匀性,而且具有平坦的

我国高功率全固态激光器成功实现应用

   工欲善其事,必先利其器。高功率全固态激光器技术就是先进制造领域的一把利器。长期以来,国外在高功率激光技术领域一直对我国实行严密的技术封锁,严重制约了我国先进制造领域工业关键激光成套装备的发展。为摆脱我国在这一技术领域的长期被动落后局面,抢占战略主动权,自“十五”开始,863计划持续对该项技术进

著名高功率激光技术专家林尊琪院士逝世

中国共产党党员、著名高功率激光技术专家、中国科学院院士,曾任中科院上海光学精密机械研究所学术委员会副主任、中科院中物院高功率激光物理联合实验室总师、国家重大专项专家委员会委员,上海光机所研究员林尊琪,因病医治无效,于2018年5月28日19时30分在上海华东医院与世长辞,享年76岁。 林尊琪长期

东方科技论坛在沪举行-聚焦高功率激光材料

  近日,以“高功率激光材料的结构设计和性能调控”为主题的第239期东方科技论坛在沪举行。与会院士专家建言采取措施,加强合作,争取在高功率激光材料领域取得新突破。  大会主席、中国工程院院士范滇元在《惯性约束核聚变系统激光材料的发展现状和趋势》的主旨报告中提出,激光技术是我国中长期科技规划中的八个前

新型薄片超快激光器输出功率超300W

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李刚、研究员金玉奇团队在薄片超快激光器研究方面取得新进展。团队基于全链条自主研发的72通薄片泵浦模块,实现了薄片皮秒激光再生放大输出功率超过300W。相关成果发表在《中国激光》上。千瓦级高重频皮秒激光器在自由电子激光器、EUV光源和阿秒脉冲产生,以及工业加工等

新型薄片超快激光器输出功率超300W

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李刚、研究员金玉奇团队在薄片超快激光器研究方面取得新进展。团队基于全链条自主研发的72通薄片泵浦模块,实现了薄片皮秒激光再生放大输出功率超过300W。相关成果发表在《中国激光》上。  千瓦级高重频皮秒激光器在自由电子激光器、EUV光源和阿秒脉冲产生,以及工

半导体所高功率皮秒光纤放大器研究获进展

  高功率和超快的光纤激光器和放大器具有光束质量好、光-光转换效率高、脉冲能量高、热效应小等优点,在材料微加工处理、军工、太阳能电池等领域得以广泛应用,高功率光纤激光器和放大器能克服传统的固体激光器存在的一些问题。也正是由于这些独特优势使得其逐渐成为近年来的研究热点之一。   中科院半导体研究所全

超快光纤激光技术:基于多芯光纤的激光系统(一)

基于单芯光纤的激光放大器受限于自聚焦等非线性效应,在功率提升方面遭遇瓶颈。使用大模场面积光纤可以提升放大功率,但较大的模面积会引入高阶模式,在高泵浦功率下出现横模不稳定影响光斑质量。多路激光的相干合成是一种提升光纤单纤芯放大功率上限的方案,可以显著增加输出激光的平均功率,但不足之处在于需要相位反馈系

我国首台100千瓦超高功率工业光纤激光器启用

  12月10日,我国首台100千瓦工业光纤激光器启用仪式在南华大学举行。超高功率激光器是相对中低功率工业激光器而言的,当前阶段将功率超过10千瓦的激光器定义为超高功率激光器。  该激光器由南华大学与武汉锐科光纤激光技术股份有限公司等单位联合研制,是全球第二大功率的工业激光器。目前,这台激光器已经过

激光准直仪的结构相关

  (1)激光准直仪的结构应当与通常用的光学准直工具标准相一致。并且准直光束与机械轴中心的平移精度应小于0.02毫米,角精度在1秒以内。激光束应具有良好的长期稳定性,能经受普通车间中的冲击和振动。而短期稳定性则要求在加热后其光束位置漂移应小于1秒/小时。  (2)激光管应有良好的密封性,以防止灰尘、

关于激光准直仪的结构方面的介绍

  (1)激光准直仪的结构应当与通常用的光学准直工具标准相一致。并且准直光束与机械轴中心的平移精度应小于 0.02毫米,角精度在 1秒以内。激光束应具有良好的长期稳定性,能经受普通车间中的冲击和振动。而短期稳定性则要求在加热后其光束位置漂移应小于1秒/小时。  (2)激光管应有良好的密封性,以防止灰

王雨雷:非线性光学与高功率固体激光践行者

   “激光惯性约束核聚变在解决未来能源危机和国防安全方面发挥着重大作用,为实现激光核聚变反应而进行的激光驱动器研究代表了国际高功率激光领域最先进最前沿的研究方向。”   说话者为哈尔滨工业大学航天学院博士生导师王雨雷。近日,其获得“科学中国人(2013)年度人物杰出青年科学家奖”。围绕着激光惯性约

高功率激光器测量热电堆(Thermopile)探测器

  高功率激光器测量-热电堆(Thermopile)探测器   激光功率(或能量)是表征激光器最重要的参数,最主要的探测器类型有光电二极管,热电堆探测器和热释电探测器。除此以外,特殊应用还有光电倍增管,雪崩二极管等。常见高功率激光器(YAG, CO2等)功率测量的最主要设备就是热电堆探测器。热电堆

高功率激光器测量热电堆(Thermopile)探测器

  高功率激光器测量-热电堆(Thermopile)探测器   激光功率(或能量)是表征激光器最重要的参数,最主要的探测器类型有光电二极管,热电堆探测器和热释电探测器。除此以外,特殊应用还有光电倍增管,雪崩二极管等。常见高功率激光器(YAG, CO2等)功率测量的最主要设备就是热电堆探测器。热电堆

光功率计的光纤的连接方式

  光纤的连接有两种方式,一种是固定连接一种是活动连接,固定连接就是熔接,是用专用设备通过放电,将光纤熔化使两段光纤连接在一起,优点是衰耗小,缺点是操作复杂灵活性差.活动连接是通过连接器,通常在ODF上连接尾纤,优点是*作简单灵活性好缺点是衰耗大,一般说来一个活动连接的衰耗相当于一公里光纤.光纤的衰

激光功率计简介

激光功率计是用来测试连续激光的功率或者脉冲激光在某一段时间的平均功率的仪器。 常用到激光能量计,用来探测重复脉冲激光的单发能量和单脉冲激光的能量。Ophir 的热电堆型激光功率计通过热电堆结构将光能转换成热量,再转换为电信号输出,通过校准来测量激光功率的大小。激光功率计一般由探头和显示设备组成,激光