近年來(lái),隨著高功率光纖材料、器件以及高亮度半導(dǎo)體激光器的快速發(fā)展,高功率光纖激光器輸出功率得到了極大的提升。由于其緊湊的結(jié)構(gòu),良好的熱管理,較高的電光效率,優(yōu)異的光束質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于工業(yè)、國(guó)防領(lǐng)域。但是在光纖激光器中,較低閾值的光學(xué)非線性效應(yīng)(受激布利淵散射、受激拉曼散射、四波混頻效應(yīng)、模式不穩(wěn)定性等)限制了單纖功率的進(jìn)一步提升。光纖功率合成技術(shù)(光譜合成和相干合成)的出現(xiàn),為光纖激光系統(tǒng)突破更高功率激光輸出提供了一個(gè)可行的方案。功率合成需要光纖激光器子束具有窄線寬、高光束質(zhì)量和線偏振等特點(diǎn)。因此高功率窄線寬激光器的研究近年來(lái)成為光纖激光器的研究熱點(diǎn)。對(duì)于高功率窄線寬光纖激光器來(lái)說(shuō),受激布利淵散射是閾值最低的非線性效應(yīng),如何進(jìn)行有效抑制成為了高功率窄線寬光纖激光器功率提升的核心問(wèn)題。隨著新型光纖激光種子源的應(yīng)用,特別是基于相位調(diào)制的光纖種子源,在保持窄線寬輸出條件下,有效抑制系統(tǒng)中的受激布利淵散射效應(yīng),激光功率輸出得到了極大提升。然而我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)放大器中存在著傳統(tǒng)振蕩器才存在的自脈沖現(xiàn)象,且有著明顯的閾值特性。這些高峰值功率的隨機(jī)自脈沖嚴(yán)重威脅著高功率光纖系統(tǒng)的安全,限制了激光功...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３?１．１４ｋＷ相干合成實(shí)驗(yàn)原理圖丨１４】??

激光功率被放大到３？５?Ｗ，再注入高功率放大器中。??２０１１年，美國(guó)麻省理工學(xué)院的林肯實(shí)驗(yàn)室的研究人員Ｐ１，采用分孔徑相千合??成方案，８路光纖放大器合成功率達(dá)到４?ｋＷ，合成效率７８％，如圖１．２。在滿功??率運(yùn)行條件下，合成光束質(zhì)量是衍射極限的１．２５倍。子束線寬小于１０Ｇ....

圖１．２?４ｋＷ相干合成實(shí)驗(yàn)原理圖［１２１??

激光功率被放大到３？５?Ｗ，再注入高功率放大器中。??２０１１年，美國(guó)麻省理工學(xué)院的林肯實(shí)驗(yàn)室的研究人員Ｐ１，采用分孔徑相千合??成方案，８路光纖放大器合成功率達(dá)到４?ｋＷ，合成效率７８％，如圖１．２。在滿功??率運(yùn)行條件下，合成光束質(zhì)量是衍射極限的１．２５倍。子束線寬小于１０Ｇ....

圖１．５?７７０?Ｗ光譜合成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??２００８年，來(lái)自中佛羅里達(dá)大學(xué)的研究人員將５個(gè)不同波長(zhǎng)的子束通過(guò)４個(gè)體??

４．９?ｋＷ的相干合成功率輸出，合成效率８２％，光束質(zhì)量Ｍ２?＜?１．１１１７１。利用偽隨??機(jī)相位調(diào)制技術(shù)，搭建非保偏窄線寬光纖激光器作為相干合成子束，輸出功率１．２??ｋＷ，線寬小于１０ＧＨｚ，光束質(zhì)量Ｍ２＜１．１。實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)如圖１．４。??ｎ？ｗ?Ｕｋｗ?ｊｊｉｋｗ?ｕｉｃｗ....

圖１．６?８．２ｋＷ光譜合成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖ｌ２１】??

Ｍ２?＝?１．１６ｌ２ｅｉ。實(shí)驗(yàn)中未觀察到熱誘導(dǎo)畸變現(xiàn)象。各子束為非偏振光，中心波長(zhǎng)??在１０６４?ｎｍ附近，各子束之間的光譜間距為０．５?ｎｍ。光譜合成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下??圖１．５所示。??２０１１年，德國(guó)夫瑯禾夫研究院的研究人員將四個(gè)子束通過(guò)光譜合成實(shí)現(xiàn)最??大輸出功率為８．２....

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