高功率脈衝(10 MW)雷射光纖偏振走離複合放大技術

《高功率脈衝(10 MW)雷射光纖偏振走離複合放大技術》是依託清華大學，由張海濤擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：高功率脈衝(10 MW)雷射光纖偏振走離複合放大技術
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：張海濤
• 項目類別：面上項目

項目摘要

提出光纖偏振走離複合放大技術，以突破脈衝光纖雷射所受到的自聚焦、受激 拉曼、布里淵散射、自相位調製等材料非線性效應對高峰值功率的瓶頸限制，展開10MW 級 皮秒脈衝高峰值功率脈衝光纖雷射的理論和實驗研究。首先研究高雙折射空芯光子帶隙光纖 結構與模式特性，建立適合高功率10ps 級短時間間隔的偏振分離脈衝序列在空芯光纖、大 模場光纖傳輸與放大過程的物理模型，從而能夠探求模式色散、光譜色散、波形畸變、模式 畸變等雷射輸出特性在不同光纖參數、泵浦參數、以及非線性效應等條件下的理論規律；結 合理論研究結果設計實驗方案，研製出低損耗光纖偏振走離複合光纖系列，與高功率空芯光 纖環形器、大模場法拉第旋轉鏡、大模場泵浦合束器等新型器件，擬獲得波長1.03μm，脈 寬約10ps，脈衝重複頻率50kHz，超過石英光纖自聚焦閾值的10MW 脈衝峰值功率、近衍射 極限光束質量的光纖雷射輸出。

結題摘要

提出光纖複合放大技術，以突破脈衝光纖雷射所受到的自聚焦、受激拉曼、布里淵散射、自相位調製等材料非線性效應對高峰值功率的瓶頸限制，展開10MW 級皮秒脈衝高峰值功率脈衝光纖雷射的理論和實驗研究。首先研究ACCC光纖結構與模式特性，建立適合高功率放大的光纖傳輸與放大過程的物理模型，從而能夠探求模式色散、光譜色散、波形畸變、模式畸變等雷射輸出特性在不同光纖參數、泵浦參數、以及非線性效應等條件下的理論規律；結合理論研究結果設計實驗方案，研製出全光纖鎖模超快雷射，有效抑制非線性效應，有效放大，波長1.03μm，脈寬20ps，可壓縮至200fs，10MW 脈衝峰值功率、近衍射極限光束質量的光纖雷射輸出。