高功率全光纤掺镱皮秒光纤激光器.pdf

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1、第4O卷第7期中国激光Vo1．40，No．72013年7月CHINESEJOURNAL0FLASERSJuly，2013高功率全光纤掺镱皮秒光纤激光器林怀钦郭春雨阮双琛欧阳德钦杨锦辉伍一鸣(深圳大学电子科学与技术学院，深圳市激光工程重点实验室，广东深圳518060)摘要采用四级主振荡功率放大(MOPA)结构，研制了高功率全光纤掺镱皮秒光纤激光器。种子源采用基于非线性偏振旋转(NPR)效应的被动锁模光纤激光器，中心波长为1062．8am，重复频率为17．51MHz，谱线宽度为5nm，平均功率为7．14mW。为了抑制功率放大过程中的非线性效应，通过全光纤重复频率扩展器将

2、种子脉冲激光的重复频率提高到281．7MHz。主功率放大级以长度为4．8m的大模场面积掺镱双包层光纤作为增益介质。在抽运功率为6Ow时，获得的最大平均输出功率为31．2W，光一光转换效率为52。输出激光脉冲的中心波长为1063．7nm，脉冲宽度为1O．2ps，重复频率为281．7MHz，谱线宽度为7nm，并对激光脉冲的时域和频域特性进行了分析。关键词激光器；皮秒光纤激光器；主振荡功率放大；掺镱双包层光纤；被动锁模光纤激光器；全光纤中图分类号TN248．1文献标识码Adoi：10．3788／CJL2o1340．0702013High-PowerAll-·FiberYb

3、·-DopedPicosecondFiberLaserLinHuaiqinGuoChunyuRuanShuangchenOuyangDeqinYangJinhuiWuYiming(ShenzhenKeyLaboratoryofLaserEngineering，CollegeofElectronicScienceandTechnology，ShenzhenUniversity，Shenzhen，Guangdong518060，China)AbstractAhigh-powerall-·fiberYb·dopedpicosecondfiberlaserisachieve

4、dviaafour-stagemasteroscillatorpoweramplifier(MOPA)configuration．TheseedsourceiSapassivelymode—lockedfiber1aserbasedonnonlinearpolarizationrotation(NPR)effect，withacentra1wavelengthof1062．8nm，arepetitionrateof17．51MHz。aspectrallinewidthof5nmandanaveragepowerof7．14mW．T0suppressthenonlin

5、eareffectsintheprocessofpowerscaling，therepetitionrateisupgradetoabout281．7MHzthroughanall—fiberrepetitionrateextender．A4．8mlargemodearea(LMA)Yb—dopeddoublecladfiberisutilizedasgainmediuminthemainpoweramplifier．Themaximalaverageoutputpowerof31．2Wisobtainedatthepumppowerof6OW，correspond

6、ingtoanoptical—to-opticalconversionefficiencyof52％．Theoutputlaserpulsehasacentralwavelengthof1063．7nm．apulsedurationof1O．2ps。arepetitionrateof281．7MHzandaspectrallinewidthof7nm．Moreover．thecharacteristicsofthelaserpulseareanalyzedbothintimeandfrequencydomain．Keywordslasers；picosecondfi

7、berlasers；masteroscillatorpoweramplifier；Yb—dopeddoublecladfiber；passivelymode-lockedfiber1aser；all—fiberOCIScodes14O．3538；140．3615；060．2320；060．35101引言学、超连续谱产生、光学参量振荡、倍频等方面有着重要的应用。尤其随着双包层光纤和全光纤包高功率皮秒光纤激光器具有峰值功率高和热稳定性好的特性，在材料表面处理、通信遥感、生物医层抽运技术的快速发展，皮秒光纤激光器的输收稿日期：2013—01-17；收到修改稿日期：20