高功率光纖激光熱光效應及模式不穩(wěn)定閾值特性研究
關(guān)鍵詞：光纖激光器 增益光纖 模式不穩(wěn)定 抽運吸收系數(shù) 熱光效應
摘要：針對高功率強抽運條件下,熱光效應及其引起的模式不穩(wěn)定效應對高功率大模場光纖功率及亮度提升的限制,理論仿真了有源光纖吸收系數(shù)變化對光纖熱沉積、熱致折射率以及光纖數(shù)值孔徑的影響,分析表明高吸收系數(shù)光纖帶來更高熱負荷密度,在熱光效應調(diào)制下加劇光纖數(shù)值孔徑的增大程度,從而降低光纖激光的模式不穩(wěn)定閾值。在理論研究基礎上設計并制備了兩款不同抽運吸收系數(shù)光纖樣品并展開了高功率模式不穩(wěn)定實驗研究。實驗結(jié)果證明,吸收系數(shù)為1.71dB/m的光纖樣品的模式不穩(wěn)定閾值激光功率約為800W,吸收系數(shù)為1.20dB/m的光纖樣品在輸出激光功率達到1700W時仍未觀測到任何模式的不穩(wěn)定現(xiàn)象,實驗結(jié)果驗證了降低光纖的抽運吸收系數(shù)可提升熱致模式不穩(wěn)定閾值的理論分析。該研究結(jié)果為設計研制大模場有源光纖,并獲得更高功率光纖激光輸出提供了一種新穎有效的技術(shù)途徑。
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