中文名 | 太陽光泵浦的雙包層光纖激光器關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)研究 | 依托單位 | 北京理工大學(xué) |
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項目負責(zé)人 | 趙長明 | 項目類別 | 面上項目 |
本項目研究以太陽光為泵浦源,經(jīng)過二級或三級匯聚系統(tǒng)聚焦后,直接泵浦雙包層光纖構(gòu)成的激光器系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)。這是一項創(chuàng)新性研究,國內(nèi)外未見報道,具有知識產(chǎn)權(quán)意義。其中關(guān)鍵技術(shù)包括:高聚集度的太陽光聚光系統(tǒng)設(shè)計、三維復(fù)合拋物面聚光器(CPC)的設(shè)計和制作、太陽光與雙包層光纖的耦合技術(shù)、適于太陽光泵浦的摻雜離子和雙包層光纖的選擇、太陽光自動控制跟蹤系統(tǒng)的研制、激光器系統(tǒng)設(shè)計與實驗研究等。與太陽光泵浦的棒 2100433B
批準(zhǔn)號 |
60578032 |
項目名稱 |
太陽光泵浦的雙包層光纖激光器關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)研究 |
項目類別 |
面上項目 |
申請代碼 |
F0506 |
項目負責(zé)人 |
趙長明 |
負責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
北京理工大學(xué) |
研究期限 |
2006-01-01 至 2006-12-31 |
支持經(jīng)費 |
7(萬元) |
現(xiàn)在主要用半導(dǎo)體激光器作為泵浦源。摻鉺光纖激光器主要用980nm或者1480nmLD作為泵浦源。摻鐿光纖激光器主要用915nm或者976nmLD作為泵浦源。半導(dǎo)體泵浦激光器的優(yōu)點:1、結(jié)構(gòu)小型、緊湊,...
首先瑞科沒有高功率激光器,比如5000W,6000W的,在超高功率上,IPG的優(yōu)勢明顯。你想了解的應(yīng)該是低功率的吧,首先你的用戶肯定希望你給他們的設(shè)備上配的是IPG的,有品牌,心里的安全感強。其實現(xiàn)在...
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頁數(shù): 未知
評分: 4.8
基于端面泵浦摻鐿雙包層光纖激光器的速率方程,應(yīng)用MATLAB語言編程,分別數(shù)值模擬了功率為60瓦前端泵浦、后端泵浦和雙端都為30瓦泵浦時摻鐿雙包層光纖激光器對應(yīng)的功率輸出特性和粒子數(shù)密度值特性,增大不同端面輸入功率觀察輸出功率特性,研究得到后端泵浦上能級粒子數(shù)分布平坦,輸出功率較大,為50.4705瓦。并且增大輸入功率時得到雙端泵浦輸出功率較大。研究結(jié)論為提高摻鐿雙包層光纖激光器功率輸出提供理論和實驗參考。
格式:pdf
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頁數(shù): 5頁
評分: 4.4
利用785 nm激光二極管作為泵浦源,對長度為4.5 m,纖芯直徑為20μm,內(nèi)包層截面為D形的摻銩雙包層光纖進行可調(diào)諧實驗研究.通過使用閃耀光柵作為選頻元件,利用后向Littrow結(jié)構(gòu),獲得波長在2μm附近最大105 nm范圍內(nèi)的可調(diào)諧輸出,且在可調(diào)諧范圍內(nèi),各激光光譜線寬均約2.2 nm.結(jié)果表明,可調(diào)諧波長范圍除與光纖熒光譜有關(guān)外,還與閃耀光柵特性參數(shù)直接相關(guān).
雙包層光纖激光器具有光束質(zhì)量好、散熱面大等優(yōu)點,國際上發(fā)展異常迅速,在激光加工、醫(yī)療及軍事上均有巨大的應(yīng)用潛力。高功率雙包層光纖激光器的一項關(guān)鍵技術(shù)就是泵浦源LD的光速整形。本項目利用新型光束整形技術(shù)將高功率泵浦光束整形為合適的光斑,并通過非球面耦合光學(xué)系統(tǒng)將其泵浦入光纖內(nèi)包層,提高泵浦效率,建立50W級光纖激光器裝置。
雙包層光纖激光器是新型光纖激光器發(fā)展的代表, 它的優(yōu)點在于不需要將泵浦能量直接耦合到模場直徑相對較小的光纖中去, 它可以采用低成本的,大模場(多模)高功率的半導(dǎo)體激光器作為泵浦源.因為這個優(yōu)勢,近幾年來,雙包層光纖激光器研究受到了極大的關(guān)注.
泵浦合束器的基本原理是對光纖塑形后直接利用溶接的方式實現(xiàn)光束耦合,為達到高的耦合效率,泵浦合束器滿足的條件是:耦合輸入光纖(束)的數(shù)值孔徑不大于親合輸出光纖的數(shù)值孔徑NAout即:
NAin<=NAout(式1-1)
泵浦合束器的分類可以從結(jié)構(gòu)上分為兩大類,一類為NX1型泵浦合束器,另一類為(N 1)XI型泵浦合束器。NX1型泵浦合束器主要應(yīng)用于光纖振蕩器,而由于(N 1)X1型泵浦合束器結(jié)構(gòu)中有一根信號光纖貫穿其中,因此(N 1)XI型泵浦合束器主要應(yīng)用于光纖放大器。
NX1型泵浦合束器是一種端泵型泵浦合束器。將N根泵浦光纖合束拉錐后與1根輸出光纖館接,此即形成了NX1型泵浦合束器。
按照公式的要求,拉錐后的單根泵浦光纖的數(shù)值孔徑AM,應(yīng)不大于輸出光纖的數(shù)值孔徑,而泵浦光纖拉錐前的數(shù)值孔徑AH"para" label-module="para">
NAin*Din=Nat*Dout(式1-2)
其中,為拉錐前輸入光纖束的總直徑,為拉錐后輸入光纖束的直徑,即輸出光纖的直徑,將可得:
NAin*Din<=NAout*Dout(式1-3)
式(1-3)即為NX1型泵浦合束器應(yīng)滿足的條件。
(N 1)XI型泵浦合束器的結(jié)構(gòu)有兩種,一種為端泵型,另一種為側(cè)泵型。端泵型(N 1)XI泵浦合束器的結(jié)構(gòu)與NX1型泵浦合束器基本一致,唯一區(qū)別在于端錄型(N 1)XI泵浦合束器的輸入光纖束由N根泵浦光纖圍繞一根信號光纖組成,因此信號光纖也被拉錐了。為實現(xiàn)高的泵浦親合效率,端泵浦型的(N 1)XI泵浦合束器也需要滿足式(1-3)的要求。側(cè)泵型(N 1)XI泵浦合束器則是在一根信號光纖的外圍分布N根被拉錐的泵浦光纖,而信號光纖并沒有被拉錐。為達到高的耦合效率,它亦需滿足式1的條件,即從側(cè)面耦合到輸出光纖的光線角度不應(yīng)大于輸出光纖的臨界角。側(cè)泵浦型(N 1)XI泵浦合束器是由側(cè)面溶接親合技術(shù)發(fā)展而來的,器件的工作原理一致,但是由于其制備工藝復(fù)雜,目前市面上能夠購買的泵浦合束器大部分是端泵型的。