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[美国激光学会ICALEO? 2014：第33届国际激光材料加工、激光微加工与纳米制造大会 - 美国加利福尼亚州圣地亚哥（2014年10月19-23日）] 激光与电光应用国际大会 - 高功率1030纳米掺镱皮秒全光纤激光器
摘要： 通过主振荡器功率放大器（MOPA）结构，演示了一台高功率1030纳米被动锁模掺镱皮秒光纤激光器。该激光系统由皮秒种子源和三级掺镱全光纤放大器组成。种子源采用半导体可饱和吸收镜（SESAM）实现锁模，获得稳定输出：脉冲宽度30.7皮秒、重复频率29.0兆赫兹、平均输出功率30毫瓦，工作波长1030.4纳米，光谱宽度0.15纳米。经过三级光纤放大后，最终在30/250微米双包层掺镱光纤中实现101瓦输出功率，斜率效率达76.7%。激光器性能指标为：脉冲宽度36.6皮秒、脉冲能量3.48微焦、峰值功率高达97千瓦，工作波长1030.4纳米，光谱带宽1.46纳米，光束质量M2因子为2.78。
关键词： 被动锁模、主振荡器功率放大器、激光器、掺镱光纤
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 单模半导体光放大器中残余放大自发辐射的测定
摘要： 主振荡功率放大器（MOPA）是一种激光光源，最适合提供高功率、稳定频率和窄线宽发射。在先进MOPA系统中，采用单模横向波导的半导体光放大器（SOA）在实现高功率需求与优异光束质量及微小像散光学模式之间取得了平衡。SOA中的放大自发辐射（ASE）仍是限制MOPA系统在量子技术应用中部署的关键因素。ASE的存在会降低载流子密度进而影响器件效率，增加输出信号噪声，并引入非相干背景辐射——这对原子干涉测量等应用尤为关键。因此，深入理解ASE与SOA设计及工作条件的依赖关系，对开发适用于需要光谱极纯净辐射的应用场景的优化SOA至关重要。 本研究通过实验测定了脊形波导（RW）SOA的相干功率与残余ASE功率随种子功率（SOA输入端光功率）及SOA电流的变化关系。该实验提供了关于ASE背景抑制和光放大器饱和特性的关键信息。测量装置如图1(a)所示：种子激光器（871nm TE偏振ECDL）工作在远高于阈值的条件下以避免SOA放大其自发辐射；声光调制器（AOM）用于调节种子功率；激光束随后注入6mm长的SOA；非偏振分束立方体将输出光束分为两部分，其中参考光束通过功率计（PM）检测，另一部分光谱则由Advantest Q8347光谱分析仪（OSA）记录。通过建立功率计测得光功率与光谱之间的关联来分析测量数据，ASE功率通过剔除相干成分后从拟合的残余ASE光谱中重建。 图1(b)展示了总输出功率、ASE功率及从光谱提取的相干功率随种子功率的变化关系，并与基于文献[2]类似方法建立的SOA模型计算值进行对比。增益和自发辐射的载流子密度相关光谱源自考虑波导结构的微观模型[3]。理论预测与实验测量在定性层面表现出良好一致性。研究阐述了如何利用实验结果验证和校准模型，以及该模型如何用于比较不同种子功率、注入电流设置、波导长度或横向几何结构下SOA的性能（相干功率、ASE背景、饱和特性）。
关键词： 脊形波导半导体光放大器（SOA）、主振荡器功率放大器（MOPA）、量子技术应用、放大的自发辐射
更新于2025-09-12 10:27:22