2012年度十大优秀光纤激光技术论文_天博app官网

发布时间:2021-11-29    来源:天博app官网 nbsp;   浏览:70330次
本文摘要:早在1961年,美国光学学会(AmericanOpticalCorporation)的Snitzer等人就明确提出了对光纤激光器的愿景,但由于当时没有得到条件的允许,研究进展缓慢。

早在1961年,美国光学学会(AmericanOpticalCorporation)的Snitzer等人就明确提出了对光纤激光器的愿景,但由于当时没有得到条件的允许,研究进展缓慢。20世纪80年代中期,Townsend等发明者引进了溶液混合技术(Solutiondopingtechnique)。

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此后,Poole等利用改进的化学气相沉积法(MCVD)开发了低损耗溴光纤,部分实验室开始从钚光纤获得波长1.5um,最高30dB的光倍率增益,引人注目。到20世纪80年代中后期,以半导体激光器泵为基础的光纤激光器和低损耗石英单模光纤生产技术为光纤通信的迅猛发展奠定了强大的技术基础。正是掺铒光纤放大器给光纤通信带来的诱人前景的原动力,20世纪80年代中后期稀土掺杂在光纤激光中引发了研究热潮。接着,韩纳等人争先恐后地报道光纤激光,包括铒、钕、钚、钚和铒/钨都混合在一起。

但是,当时使用的稀土混合光纤是单层光纤,泵浦光需要结合在直径为几微米的单模核心上,这明确地对泵源的激光模式提出了很高的拒绝,意味着泵源便宜,耦合效率低。因此,现有的稀土与光纤激光器混合在一起,不能用作低功率的光子设备。

与传统半导体激光器不同,光纤激光器使用混合稀土元素的光纤作为工作介质,系统部件中包含谐振器,受到泵光的鼓舞,在光纤中混合介质,受到刺激,形成激光波输入激光器。但是,典型的光纤激光器需要将泵光耦合移动到直径大于10um的单模核心,因此耦合效率低,允许光纤激光器的输出功率。但是,在大部分应用领域,需要瓦级输出功率,加上光纤制作技术、泵光和光学技术的允许,光纤激光器的发展仍然缓慢。

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随着光纤激光技术的发展,ROFIN和TRUMPF分别收购了NUFERN和SPI,开发了光纤激光器。今年春天在上海慕尼黑激光展上,ROFIN展示了2KW光纤激光器,但全球高功率光纤激光市场仍然是IPG一体化世界。去年SALVAGNINI和LASERPHOTONICS等公司展示用光纤激光切割机后,2010年11月在亚特兰大的FABTECH和汉诺威的EUROBLECH展会上销售了越来越多的光纤激光切割机。

可悲的是,一群海归博士决定回国创业,成立武汉艺考光纤激光器、西安火炬等公司,开发大功率光纤激光器和二极管激光泵源。最近武汉预科化工技术顺利开发了享有自主知识产权的4KW连续波光纤激光器。下一个OFweek激光网为读者整理了光纤激光十大技术论文。1.半导体激光光纤耦合技术本文认为,半导体激光二次管(LD)接收的光通过光纤更有效地传递是光纤激光器和光纤放大器研究的前提。

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半导体激光二次管还包括二极管单管、BABA、2D堆栈、二极管阵列等,各种耦合技术也存在差异。分析了代表性的柱楔、V-槽法、微透镜法等二极管短管和光纤的结合技术。光纤束耦合方法、光束整形方法等二极管棒和光纤耦合技术二极管二维堆栈及二极管阵列和光纤的耦合技术等多种光纤耦合技术比较了这些方法之间的共同点,供今后研究人员自由选择和参考。

与光纤设施一起使用的光纤和激光是建立光通信系统和光纤激光系统的先决条件。半导体激光器,特别是半导体激光二极管(LD),可以作为光通信用光源使用,也可以作为激光、放大器的泵源,在激光工程研究领域占据最重要的地位。随着光纤激光输出功率的进一步提高,大功率光纤激光系统经常需要多个LD获得足够的泵功率。因此,有效地将LD收到的光与光纤相结合,有效地准备大量泵束沦为光纤激光研究的最重要问题,引起了国内外激光研究人员和制造商的推崇。

光纤耦合技术还包括LD和输入尾光纤的耦合技术,以及泵浦激光尾光纤和光纤激光光纤的耦合技术,与LD和输入尾光纤的耦合技术相比,方法和形式更加灵活。一些技术可以通过一些扩展应用于泵激光尾光纤和光纤激光光纤的耦合。半导体激光二极管(LD)还包括二极管单管(Tube)、棒(Bar)、二维堆栈(Stack)和二极管阵列(Array)。随着光纤激光器和光纤放大器的研究不断深化和制作工艺的大幅提高,越来越多的精密创意和更先进设备的光纤耦合技术层出不穷,对国内外各种光纤耦合技术的研究现状进行了细致的比较。

总结了各种光纤耦合技术之间的规律。1二极管单管和光纤的结合技术二极管单管结构比较简单,功率小,闪烁元素基本只有一个,但在一定程度上光束质量不好,慢轴、快轴收敛性差异较大。

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为了有效地将二极管单管的注射激光结合到光纤中,需要使用一些类似的技术。1.1柱状微透镜光纤方法可以将具有柱状楔形微透镜的多模光纤与高功率单片LD相结合,以提高光纤耦合技术的耦合效率和不匹配容差。

相关实验指出,该方法至少可以达到87.06%的耦合效率。柱状楔形光纤微透镜是近年来经常出现的新型光纤微透镜。首先,在光纤端通过研磨和抛光等机械加工获得楔角,然后在楔顶背面研磨获得柱状微透镜。

柱状楔形光纤微透镜通过楔形角度和柱状透镜的编织,进行收敛角较大的半导体激光束的慢轴向成形,激光束的快速轴向收敛角较小,正弦值大于数值孔径。这个方向的发射梁即使不成型也能成功结合。图1的右图是柱子楔形微透镜光纤和LD耦合系统结构的示意图。


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