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掺铥双包层碲酸盐玻璃光纤获得2微米1.12瓦激光输出

时间:2018-07-28  已阅读过:次

       ~2微米中红外光纤激光在激光医疗、人眼安全激光雷达、遥感探测、大气监测等方面具有广阔的应用前景,近年来成为国际研究的热点领域之一。在众多玻璃材料中,碲酸盐玻璃拥有诸多优于其他多组分玻璃的特性,是~2微米激光输出的理想基质。2008年,英国Leeds大学的Billy Richards等人用32cm长铥单掺碲锌基玻璃光纤,在1.6μm激光泵浦下获得了280毫瓦~2μm激光输出;同年,英国St. Andrews.大学的F. Fusari等人用793nm连续钛宝石激光器,在铥单掺碲锌基玻璃微片中获得124毫瓦1.9μm激光输出(Opt.Lett., 33, 402, 2008; Opt. Express, 16, 19146, 2008)。2009年,Billy Richards等人用1088nm激光泵浦,在镱铥共掺碲锌基玻璃光纤中获得了67毫瓦~2μm激光输出(J Mater Sci: Mater Electron., 20, 317, 2009; Laser Phys. Lett. 7, 177, 2010)。在前期的研究中,由于碲酸盐玻璃基质成分和光纤结构等关键性缺陷,限制了碲酸盐玻璃光纤实现更高功率的~2微米激光输出。
     该课题组李科峰、张光等人经过18个月的艰苦探索,研究出拥有高玻璃化转变温度(Tg>450℃),低热膨胀系数(CTE<125×10-7/℃),良好抗析晶稳定性的新型碲酸盐玻璃配方,并经过多次试验获得1310nm处损耗小于2.9 dB/m的铥单掺双包层碲酸盐玻璃光纤。在激光实验中采用803nm LD 泵浦40cm长掺铥双包层碲酸盐玻璃光纤,测得激光阈值为1.46W,在最大泵浦功率6.95W时输出功率达到1.12W,光~光效率大于16% (对应的斜率效率为~20%),激光中心波长为1937nm,输出激光波长范围为1930~1953nm。

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