MOPA方式高峰值功率脉冲光纤放大器模拟

赵晓军; 肖永亮; 王从刚; 杜伟敏; 杨泽后; 伍波; 周鼎富; 陈建国

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ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

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MOPA方式高峰值功率脉冲光纤放大器模拟

赵晓军 , 肖永亮 , 王从刚 , 杜伟敏 , 杨泽后 , 伍波 , 周鼎富 , 陈建国

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Citation:

MOPA方式高峰值功率脉冲光纤放大器模拟

1.
四川大学, 电子信息学院, 成都, 610064;
2.
西南技术物理研究所, 成都, 610041

作者简介: 赵晓军(1980- ),男,硕士研究生,主要从事光纤激光器和光纤放大器方面的研究..

通讯作者: 陈建国, optics_lab@163.com

中图分类号: TN248.1

Simulation of pulse fiber amplifier with high peak power based on MOPA method

1.
School of Electronics and Information Engineering, Sichuan University, Chengdu 610064, China;
2.
Southwest Institute of Technical Physics, Chengdu 610041, China

Corresponding author: CHEN Jian-guo, optics_lab@163.com

CLC number: TN248.1

摘要: 为了研究如何从脉冲种子光经放大器后获得能量为毫焦级、纳秒级脉宽的激光脉冲,以及重频、受激喇曼效应对输出激光脉冲的影响,采用基于主振荡动率放大方式建立了3级脉冲双包层掺Yb光纤放大器的瞬态理论模型。在不同重频下对能量为10nJ、脉宽为100ns的脉冲种子光经放大后的脉冲能量、峰值功率、平均功率、脉宽及受激喇曼效应进行了数值模拟。计算数据表明,当重频小于200Hz时输出激光脉冲的能量、波形受重频的影响很小,可以忽略不计,在适当参量下受激喇曼效应对各级放大输出几乎没有影响。结果表明,适当选择3级光纤放大器的各项参量可以实现毫焦级的激光脉冲输出。
- 激光器 /
- 掺镱脉冲光纤放大器 /
- 高功率 /
- 主振荡功率放大 /
- 重频 /
- 受激喇曼效应
Abstract: In order to obtain certain laser pulse with millijoule(mJ) order energy and nanosecond(ns) order pulse width after amplifying the pulsed seed laser, and to find the impact of repetition rate and simulated Raman scattering on laser pulse output, the dynamic model of a three-class ytterbium-doped double-clad fiber pulsed amplifier was established on the base of master oscillator power amplifier.Then the pulse energy,peak power,average power,pulse width and stimulated Raman scattering effect,arose from an amplifier of the pulsed seed laser with 10nJ energy and 100ns pulse width at different pulse repetition frequency,were simulated.The simulation results show that output laser energy and waveform are so slightly affected by the frequency that its effect can be ignored when the pulse repetition frequency is less than 200Hz,and that the Raman effect almost has little impact on the output property of each class amplifier if suitable parameters are selected.According to the numerical analysis,mJ order energy can be obtained from a three-class fiber amplifier with suitable parameters.
- lasers /
- Yb-doped pulse fiber amplifier /
- high peak power /
- master oscillator power amplifier /
- repetition rate /
- stimulated Raman scattering

[1]	LOU Q H,ZHU J Q,ZHOU J,et al.Double cladding fiber laser and it's application in military[J].Journal of the Academy of Equipment Command Technology,2003,14(5):28-32(in Chinese).
[2]	ZHANG F P,LOU Q H,ZHOU J,et al.High power double-clad fiber amplifiers[J].Laser Optoelectronics Progress,2007(1):38-44(in Chinese).
[3]	KONG L F,LOU Q H,ZHOU J,et al.Pulsed double-clad fiber laser[J].Laser Optoelectronics Progress,2003(5):28-32(in Chinese).
[4]	XU D P,LI M Zh,LU X J,et al.Numerical simulation of characteristics of high power ytterbium-doped double-clad fiber amplifier[J].High Power Laser and Particle Beams,2007,19(7):1071-1076(in Chinese).
[5]	DUAN Y F,HUANG B C,ZHANG P,et al.All-fiber laser pulse amplifier[J].Chinese Journal of Lasers,2007,34(10):1379-1382(in chinese).
[6]	LOU Q H,ZHOU J,KONG L F,et al.Recent progress of high power pulsed double cladding fiber lasers[J].Chinese Journal of Quantum Electronics,2005,22(4):510-515(in Chinese).
[7]	WANG Y.Optimization of pulse amplification in ytterbium-doped double-clad fiber amplifiers[J].Journal of Lightwave Technology,2005,23(6):2139-2147.
[8]	WANG Y,PO H.Dynamic characteristics of double-clad fiber amplifiers for high-power pulse amplification[J].Journal of Lightwave Technology,2003,21(10):2262-2270.
[9]	LIU G H,LIU D M.Numerical analysis of Raman effects in high power fiber lasers[J].Laser Technology,2007,31(3):298-300(in Chinese).

[1]	陈鹏飞 , 伍波 , 沈琪皓 , 何幸锴 . 高重频风冷声光调Q光纤激光器实验研究. 激光技术, 2015, 39(6): 780-784. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.010
[2]	邓元龙 , 姚建铨 , 阮双琛 , 王鹏 . 高功率光子晶体光纤激光器及其关键技术. 激光技术, 2005, 29(6): 596-598,651.
[3]	刘亚萍 , 彭绪金 , 赵刚 , 陶刚 , 高恒 , 白杨 , 唐伟 , 罗杰平 . 重频50Hz风冷YAG固体激光器热设计及仿真分析. 激光技术, 2021, 45(6): 735-739. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.06.010
[4]	曹三松 . 高功率半导体激光器评述. 激光技术, 2000, 24(4): 203-207.
[5]	金锋 , 周鼎富 . 高功率固体热容激光器. 激光技术, 2004, 28(5): 534-538.
[6]	高恒 , 荣克鹏 , 李晓峰 , 彭春 , 贾凯 , 高军 . 高重频掺钕钒酸钇激光器双程放大理论研究. 激光技术, 2020, 44(6): 674-677. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.06.004
[7]	赵振宇 , 段开椋 , 王建明 , 赵卫 , 王屹山 . 掺Yb3+光纤放大器的自发辐射噪声分析. 激光技术, 2009, 33(6): 611-614,618. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.06.015
[8]	张延超 , 孙兰君 , 付石友 , 刘立宝 , 田兆硕 . 高重频可调小型高功率半导体激光电源研究. 激光技术, 2012, 36(6): 731-734. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.005
[9]	魏勇 , 张戈 , 黄呈辉 , 黄凌雄 , 位民 . 1318.8nm单一谱线Nd：YAG激光器. 激光技术, 2005, 29(3): 258-260.
[10]	董淑福 , 陈国夫 , 赵尚弘 , 沈华 , 王屹山 . 高功率多模铒镱共掺双包层光纤激光器的研究. 激光技术, 2006, 30(4): 366-369.
[11]	李晨 , 张海洋 , 赵长明 , 张立伟 , 杨苏辉 , 杨宏志 . 光纤环路移频反馈激光器及放大器增益的研究. 激光技术, 2018, 42(2): 172-175. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.006
[12]	曾惠芳 , 肖芳惠 . 高功率光纤激光器及其应用. 激光技术, 2006, 30(4): 438-441,444.
[13]	吴羽 , 龙晓莉 , 焦中兴 , 何广源 , 张倩 . 热透镜效应补偿的高功率Nd:YAG激光器的优化设计. 激光技术, 2015, 39(3): 377-380. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.021
[14]	李隆 , 董武威 , 史彭 , 甘安生 , 许启明 . 高功率Yb：YAG微片激光器热效应研究. 激光技术, 2010, 34(1): 8-12. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.003
[15]	欧攀 , 闫平 , 巩马理 , 张春熹 . 三点抽运的高功率双包层光纤激光器优化设计. 激光技术, 2007, 31(1): 57-60.
[16]	魏兴春 , 欧攀 , 张春熹 , 贾豫东 , 李大伟 . 单频单偏振窄线宽光纤激光器及其放大研究. 激光技术, 2010, 34(1): 5-7,29. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.002
[17]	龙江雄 , 李刚 , 杨彬 , 姚红权 , 丁建永 , 周军 . 种子注入的高峰值功率全固态单频激光器. 激光技术, 2019, 43(3): 291-294. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.03.001
[18]	徐庆超 , 刘冀鹏 , 陈建国 , 周鼎富 , 杨泽后 . 解析求解双包层光纤激光器中受激喇曼光的阈值. 激光技术, 2008, 32(1): 1-3,7.
[19]	卢一鑫 , 杨森林 , 赵小侠 , 张变莲 . 基于三硼酸锂晶体高功率紫外脉冲激光器. 激光技术, 2018, 42(1): 100-103. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.01.019
[20]	李川 , 陈安涛 , 赵文娟 , 韩一平 . 三谱线、高峰值功率窄线宽纳秒光纤激光器. 激光技术, 2019, 43(6): 753-756. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.004

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MOPA方式高峰值功率脉冲光纤放大器模拟

通讯作者: 陈建国, optics_lab@163.com

作者简介: 赵晓军(1980- ),男,硕士研究生,主要从事光纤激光器和光纤放大器方面的研究.

1. 四川大学, 电子信息学院, 成都, 610064;
2. 西南技术物理研究所, 成都, 610041

收稿日期: 2008-01-28
录用日期: 2008-05-04
网络出版日期: 2009-04-25

关键词:

摘要: 为了研究如何从脉冲种子光经放大器后获得能量为毫焦级、纳秒级脉宽的激光脉冲,以及重频、受激喇曼效应对输出激光脉冲的影响,采用基于主振荡动率放大方式建立了3级脉冲双包层掺Yb光纤放大器的瞬态理论模型。在不同重频下对能量为10nJ、脉宽为100ns的脉冲种子光经放大后的脉冲能量、峰值功率、平均功率、脉宽及受激喇曼效应进行了数值模拟。计算数据表明,当重频小于200Hz时输出激光脉冲的能量、波形受重频的影响很小,可以忽略不计,在适当参量下受激喇曼效应对各级放大输出几乎没有影响。结果表明,适当选择3级光纤放大器的各项参量可以实现毫焦级的激光脉冲输出。