单模热致超大模场掺镱光纤放大器的数值研究

• 作者: 刘文博 曹涧秋 陆启生 陈金宝
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 光纤激光器 光纤波导 光纤放大器
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 109-118
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.064201

摘要

非线性效应是限制光纤激光器功率提升的重要限制因素,而超大模场光纤对于非线性效应的抑制具有重要意义.热致超大模场光纤是一种新型超大模场光纤,其利用热透镜效应实现低数值孔径波导结构,从而在保证光束质量的前提下实现超大模场输出.不过,现阶段对于热致超大模场光纤激光器的研究较为有限.本文提出了单模超大模场掺镱光纤放大器的速率方程模型,该模型由稳态速率方程和热传导方程组成.利用该模型,对前向抽运单模热致超大模场光纤放大器进行了数值研究.研究表明:信号光模场直径随着信号光功率的增加而增加,这体现了热致超大模场光纤在非线性效应抑制方面的优势.研究还揭示了最佳光纤长度及其产生的物理机制,发现最佳光纤长度与注入抽运光功率有关,其随着注入抽运光功率的增加而减小;不过,当注入抽运光功率足够大时,最佳光纤长度随注入抽运光功率变化不大.此外,还对输出光场的模式进行了探讨,验证了其在保证超大模场输出的同时,实现高斜率效率输出的可行性.相关研究对于热致超大模场光纤放大器的设计具有指导意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陆启生	国防科学技术大学光电科学与工程学院	111	630	12.0	19.0
2	陈金宝	国防科学技术大学光电科学与工程学院	34	244	9.0	15.0
3	曹涧秋	国防科学技术大学光电科学与工程学院	16	19	3.0	4.0
4	刘文博	国防科学技术大学光电科学与工程学院	1	0	0.0	0.0