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光纤激光主动偏振控制技术的原理与进展被引量：7: 2019年; 光纤激光的主动偏振控制技术,可以在非保偏光纤中输出高消光比的激光。与保偏光纤激光器产生保偏激光相比,这种方法具有工艺简单、价格低廉的特点。本文主要介绍了主动偏振控制技术的基本原理,系统地阐述了近年来光纤激光主动偏振控制技术在国内外的发展情况,归纳了主动偏振控制技术发展的大致趋势。对主动偏振控制和偏振相干合成的锁相算法进行了简单的整理,最后对其发展方向进行了展望。; 尤阳漆云凤何兵沈辉邹星星刘美忠; 关键词：激光技术光纤激光器锁相相干合成

全光纤化高效率、窄线宽光纤激光器实现2.5kW近衍射极限输出被引量：16: 2016年; 高亮度、窄线宽光纤激光光源在相干通信、激光雷达、相干/光谱合成、高能粒子加速器、聚变点火和激光冷却等领域具有重大的研究价值和广阔的应用前景。然而,光纤中的非线性效应以及大模场光纤的模式不稳定（MI）效应是保证光谱纯度和光束质量的同时进行输出功率定标放大的主要限制因素,因此,采用创新技术手段突破这两个限制因素是现阶段窄线宽光纤激光的研究焦点,引起国内外主流研究机构的重点关注。最近,2015年,德国Jena大学实现了45 GHz线宽,输出功率2.3 k W的近衍射极限光纤激光,; 杨依枫沈辉陈晓龙全昭郑也刘广柏漆云凤何兵周军陈卫标; 关键词：线宽衍射极限光纤激光器相干通信光束质量

高功率光纤激光技术被引量：9: 2024年; 高功率光纤技术是目前发展最为迅速的激光技术之一,其在通信、科研、工业、国防等领域有着卓越表现。通过对激光技术发展的研判,上海光学精密机械研究所在国内率先开展光纤激光技术的研究,其中的关键技术主要为高功率窄线宽光纤激光技术和高功率光纤激光合成技术。针对光纤激光的特点,在高功率窄线光纤激光方面,为了抑制非线性效应,逐渐凝练出单频种子光谱调控结合多级放大技术,该技术能够在单光纤激光器功率放大的同时,保持线宽不变并最小化光束质量的劣化。在高功率光纤激光合成方面,同样结合光纤激光的特点,率先开展了全光纤环形腔相干合成(CBC)技术和光谱合成(SBC)技术的研究。近年来,上海光学精密机械研究所在一系列关键技术方面取得了突破性进展,并取得了一系列重要成果。这些成果推动了高功率光纤激光技术的推广和应用,使其成为目前国内外实现高能光纤光源的主流技术。; 周军何兵何兵杨依枫漆云凤孟俊清; 关键词：高功率相干合成

弯曲限模对大模场光纤横模不稳定效应的影响被引量：1: 2021年; 横模不稳定效应已经逐渐成为引起高功率光纤激光光束质量急剧恶化并限制其输出功率进一步提升的首要瓶颈问题。基于全光纤化正向泵浦的窄线宽高功率放大平台,对大模场光纤激光器中的横模不稳定效应进行了一系列的探索研究。根据耦合模方程的计算结果,所用大模场光纤25/400μm中LP01、LP11模之间的非线性耦合强度最大,这也直接诱导了横模不稳定效应的发生。为了抑制LP11模在主放大级的产生和放大,通过弯曲限模这种可操作性强的模式滤波技术,将主放增益光纤的弯曲半径从6 cm缩小至5 cm的过程中,高功率光纤激光系统的横模不稳定阈值从1000 W量级提高到了1600 W量级,而且激光器的其他输出性能几乎没有受到影响。这为构建实际的窄线宽高功率全光纤化的激光系统提供了强有力的实验参照。; 柏刚董延涛张大庆陶坤宇沈辉漆云凤何兵周军; 关键词：光纤激光器

基于光外差锁相的激光偏振控制与高偏振消光比的光束合成被引量：4: 2020年; 激光相干偏振合成(CPBC)是获得高亮度线偏振激光输出的有效方法。基于此,提出一种光相位调制技术,将两路光相位差转变为幅度调制,进行光外差偏振相位探测和线性锁相控制,实现了两路同频率激光光束的相干偏振合成。理论上详细分析了光外差偏振相位探测的理论模型和线性锁相控制环路的数学模型,用于优化系统参数。锁相控制后,合成光束的输出功率为352.4 mW,偏振消光比高达17.67 dB,系统的控制带宽约为66.1 kHz,剩余相位噪声为1×10^-4 rad·Hz^-1/2(1 Hz)和3×10^-6 rad·Hz^-1/2(>100 Hz)。相比于其他CPBC的锁相方法,该方法对偏振消光比以及控制带宽都有明显的提升,有效地抑制了相位噪声。; 邹星星沈辉全昭尤阳刘美忠张璟璞何兵周军张建华; 关键词：激光光学偏振消光比

基于环形腔主动光反馈的DOE相干合成的激光光源: 一种基于环形腔主动光反馈的衍射光学元件相干合成的激光光源，主要包括全光反馈的被动环形腔和调谐范围不同的双级主动控制光学回路。特征在于将多路窄线宽的光纤激光器通过全光反馈共孔径相干合成的方式组合成一束高能激光空间输出，加入...; 周军柏刚沈辉杨依枫何兵牛夏夏刘美忠

10．6GHz线宽保持随机光纤激光种子源被引量：3: 2017年; 在基于主振荡放大结构的光纤放大器中,窄线宽、时域稳定的种子源对抑制非线性效应和获得数千瓦窄线宽的激光输出至关重要。随机光纤激光器基于瑞利散射和拉曼增益,在时域稳定性上独具优势,近年来得到了广泛研究。将基于自研光纤光栅搭建的1018nm光纤激光作为抽运源,采用半开放腔随机激光形式输出1067.6nm激光,并基于窄带光栅滤波和三级放大结构,实现了42.8 W、10.6GHz线宽的激光输出,线宽在放大过程中保持不变,此光源特别适合作为数千瓦级窄线宽光纤放大器的种子源。; 陈晓龙郑也李璇皮浩洋赵纯刘恺全昭沈辉杨依枫何兵周军; 关键词：激光器随机激光瑞利散射受激拉曼散射

预展宽激光光谱的SBS效应抑制装置和抑制方法: 一种预展宽激光光谱的SBS效应抑制装置和抑制方法，装置包括调制激光光源、相位调制器、射频放大器、射频低通滤波器、白噪声源、伪随机二进制序列信号发生器和光纤放大器系统。本发明运用一个滤波后的白噪声源对激光光谱进行预展宽，以...; 何兵刘美忠杨依枫沈辉李炳霖陈楠谕刘万生王汉斌

高功率掺铥光纤激光器的光束质量变化特性理论和实验研究: 2025年; 针对高功率掺铥光纤激光器在不同总泵浦功率、前后向泵浦比例、有源光纤吸收系数、种子光功率等条件下的光束质量变化特性,开展了理论和实验研究。通过理论模拟,分析给出了激光器在不同条件下的激光功率输出特性、折射率变化特性、光束质量变化特性。采用芯包直径比为25/400μm、数值孔径为0.09、吸收系数为4.2 dB/m的含基座掺铥光纤,搭建了200 W级的高功率掺铥光纤激光器系统,实验揭示了光束质量随上述参数条件的变化规律。理论模拟和实验验证结果表明:激光器光束质量随着总泵浦功率的提升而劣化;前后向泵浦比例为1∶1的泵浦方式能更好地抑制激光器内部热效应,有利于获得高光束质量的激光输出;采用低吸收系数的有源光纤可以降低光纤内部的温度,提升输出激光的光束质量;随着种子光功率的增加,激光器光束质量会轻微劣化;与增加种子光功率相比,改变前后向泵浦比例对折射率及光束质量的影响更为明显。在光束质量变化规律方面,实验结果与理论预测结果吻合较好,偏差约为10%。基于上述理论模拟和实验研究结果,进一步开展了更高激光功率水平下的光束质量特性实验验证:选取15 W种子光并在放大级选用1∶1的前后向泵浦比例,在总泵浦功率增加至1131 W时获得了波长为1940 nm、平均功率为513 W、光束质量因子M^(2)为3.04的激光输出;光束质量测量值3.04与理论预测值2.8的偏差约为8.6%。; 王思捷陈晓龙沈辉沈辉贾传法张俊旋漆云凤叶锡生; 关键词：掺铥光纤激光器光束质量主振荡功率放大器高功率

高效率单通倍频实现610 W连续波单模绿光输出被引量：6: 2021年; 基于窄线宽线偏振光纤激光单通倍频方案获得了610 W单模绿光输出,倍频效率达到56.27%,光束质量M2为1.05。这是目前报道的基于单通倍频方案获得数百瓦级连续波绿光激光输出的最高效率,可进一步通过两路绿光偏振合束实现千瓦级高亮度绿光激光输出。; 苏梦琪尤阳全昭沈辉李秋瑞陈汝风漆云凤; 关键词：激光光学倍频相位匹配绿光激光

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沈辉

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