>100-kW bộ khuếch đại sợi quang phân cực tuyến tính được khởi động bởi laser Nd:YVO4 Q-switched hiệu suất cao gọn nhẹ

Laser Physics - Tập 22 - Trang 1721-1728 - 2012
W. Z. Zhuang1, W. C. Huang1, C. Y. Cho1, Y. P. Huang1, J. Y. Huang1, Y. F. Chen1
1Department of Electrophysics, National Chiao Tung University, Hsinchu, Taiwan

Tóm tắt

Chúng tôi phát triển một cách tỉ mỉ các laser Nd:YVO4/Cr4+:YAG được Q-switched thụ động (PQS) với công suất đỉnh cao và gọn nhẹ như là nguồn seed cho bộ khuếch đại sợi quang. Chúng tôi khai thác một khoang gần hình cầu để đạt được tiêu chí ngưỡng thứ hai và xem xét một cách có hệ thống hiệu ứng thấu kính nhiệt và sự khớp kích thước mode trong quá trình tối ưu hóa tổng thể. Sử dụng một chất hấp thụ Cr4+:YAG với 70% độ truyền ban đầu, chúng tôi thu được chuỗi xung seed 50-kHz với thời gian xung là 4.8 ns và năng lượng xung là 22 μJ tại công suất bơm 5.4 W. Khi bơm laser seed này vào một sợi quang được doping Yb với sự duy trì phân cực, năng lượng xung và công suất đỉnh ở công suất bơm 16 W đã được nâng lên tới 178 μJ và 37 kW, tương ứng. Chúng tôi cũng sử dụng một chất hấp thụ với 40% độ truyền ban đầu để tạo ra một chuỗi xung 25 kHz với thời gian xung là 1.6 ns và năng lượng xung là 36 μJ tại công suất bơm 5.4 W. Với laser seed này, chúng tôi nhận thấy rằng sự hư hại bề mặt của sợi quang giới hạn năng lượng xung tối đa và công suất đỉnh lần lượt là 192 μJ và 120 kW.

Từ khóa

#laser Nd:YVO4 #laser Q-switched thụ động #bộ khuếch đại sợi quang #năng lượng xung #công suất đỉnh #hấp thụ Cr4+:YAG

Tài liệu tham khảo

E. Molva, Opt. Mater. 11, 289 (1999). Q. Liu, X. P. Yan, X. Fu, M. Gong, and D. S. Wang, Laser Phys. Lett. 6, 203 (2009). S. V. Garnov, V. I. Konov, T. Kononenko, V. P. Pashinin, and M. N. Sinyavsky, Laser Phys. 14, 910 (2004). L. Sun, L. Zhang, H. J. Yu, L. Guo, J. L. Ma, J. Zhang, W. Hou, X. C. Lin, and J. M. Li, Laser Phys. Lett. 7, 711 (2010). X. S. Cheng, B. A. Hamida, A. W. Naji, H. Ahmad, and S. W. Harun, Laser Phys. Lett. 8, 814 (2011). A. S. Kurkov, V. A. Kamynin, E. M. Sholokhov, and A. V. Marakulin, Laser Phys. Lett. 8, 754 (2011). X. Wushouer, P. Yan, H. Yu, Q. Liu, X. Fu, X. Yan, and M. Gong, Laser Phys. Lett. 7, 644 (2010). H. J. Liu and X. F. Li, Laser Phys. 21, 2118 (2011). Z. Y. Dong, S. Z. Zou, H. J. Yu, Z. H. Han, Y. G. Liu, L. Sun, W. Hou, X. C. Lin, and J. M. Li, Laser Phys. 21, 1804 (2011). Z. Y. Dong, S. Z. Zou, Z. H. Han, H. J. Yu, L. Sun, W. Hou, X. C. Lin, and J. M. Li, Laser Phys. 21, 536 (2011). C. Ye, P. Yan, L. Huang, Q. Liu, and M. Gong, Laser Phys. Lett. 4, 376 (2007). A. V. Kir’yanov, S. M. Klimentov, I. V. Mel’nikov, and A. V. Shestakov, Opt. Commun. 282, 4759 (2009). P. E. Schrader, R. L. Farrow, D. A. V. Kliner, J.-P. Feve, and N. Landru, Opt. Express 14, 11528 (2006). C. D. Brooks and F. Di Teodoro, Appl. Phys. Lett. 89, 111119 (2006). C. Li, J. Song, D. Shen, N. S. Kim, J. Lu, and K. Ueda, Appl. Phys. B 70, 471 (2000). Z.-Y. Li, H.-T. Huang, J.-L. He, B.-T. Zhang, and J.-L. Xu, Laser Phys. 20, 1302 (2010). J.-L. Li, D. Lin, L.-X. Zhong, K. Ueda, A. Shirakawa, M. Musha, and W.-B. Chen, Laser Phys. Lett. 6, 711 (2009). R. J. Lan, M. D. Liao, H. H. Yu, Z. P. Wang, X. Y. Hou, X. G. Xu, H. J. Zhang, D. W. Hu, and J. Y. Wang, Laser Phys. Lett. 6, 268 (2009). S. Y. Zhang, H. T. Huang, M. J. Wang, L. Xu, W. B. Chen, J. Q. Xu, J. L. He, and B. Zhao, Laser Phys. Lett. 8, 189 (2011). Y. Bai, N. Wu, J. Zhang, J. Li, S. Li, J. Xu, and P. Deng, Appl. Opt. 36, 2468 (1997). M. Liu, J. Liu, S. Liu, L. Li, F. Chen, and W. Wang, Laser Phys. 19, 923 (2009). Y. F. Chen, S. W. Tsai, and S. C. Wang, Opt. Lett. 25, 1442 (2000). F. Q. Liu, J. L. He, J. L. Xu, B. T. Zhang, J. F. Yang, J. Q. Xu, C. Y. Gao, and H. J. Zhang, Laser Phys. Lett. 6, 567 (2009). H. Yu, H. Zhang, Z. Wang, J. Wang, Z. Shao, and M. Jiang, Opt. Express 15, 3206 (2007). H. Yu, H. Zhang, Z. Wang, J. Wang, Y. Yu, M. Jiang, and X. Zhang, Opt. Commun. 281, 5199 (2008). H.-J. Qi, X.-D. Liu, X.-Y. Hou, Y.-F. Li, and Y.-M. Sun, Laser Phys. Lett. 4, 576 (2007). G. Xiao, J. H. Lim, S. Yang, E. Van Stryland, M. Bass, and L. Weichman, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1086 (1999). A. Agnesi and S. Dell’Acqua, Appl. Phys. B 76, 351 (2003). Y. F. Chen, Y. C. Chen, S. W. Chen, and Y. P. Lan, Opt. Commun. 234, 337 (2004). N. Hodgson and H. Weber, Laser Resonators and Beam Propagation, 2nd ed. (Springer, Berlin, 2005), Ch. 5. W. Koechner, Solid-State Laser Engineering, 6th ed. (Springer, Berlin, 2005), Ch. 7. N. Hodgson and H. Weber, Laser Resonators and Beam Propagation, 2nd ed. (Springer, Berlin, 2005), Ch. 8. Y. F. Chen, T. M. Huang, C. F. Kao, C. L. Wang, and S. C. Wang, IEEE J. Quantum Electron. 33, 1424 (1997). J. H. Campbell and F. Rainer, Proc. of SPIE 1761, 246 (1992).