高功率脉冲(10 MW)激光光纤偏振走离复合放大技术

基本信息
批准号:61475081
项目类别:面上项目
资助金额:82.00
负责人:张海涛
学科分类:
依托单位:清华大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:闫平,李丹,辛璟焘,沈兴来,李青华,聂明明,高淦,郝赫,郝杰
关键词:
高功率光纤激光器10MW峰值功率高双折射空芯光纤光纤偏振走离合成放大高功率空芯光纤环行器
结项摘要

We present a fiber pulse polarization division combing amplification technique to break through the limitation on the maximum pulse peak power set by fiber nonlinear effects, e.g., self-focus, Stimulated Raman and Brillouin Scattering, self-phase-modulation. We study the theory and experiment of the fiber pulse laser at 10 MW high peak power output. Firstly, an analytic model is developed to design the high birefringence hollow core photonic bandgap fiber structure and evaluate its mode distribution and transmission. We build the physical mode of the fiber transmission and amplification progress of the fiber polarization division combining pulse trains at 10-ps order short pulse spacing. We achieve the influence rule of the fiber parameters, pump parameters and nonlinear effects of the mode dispersion, spectrum dispersion, pulse shape distortion and mode distortion. We do research the key elements of system, including low loss polarization division combining fiber series, high power hollow core fiber circulator, large mode field fiber Faraday rotator mirror and pump combiner. Finally, a peak power of greater than 10 MW and over the silica fiber self focus limitation with a diffracted limitation beam quality, ~10ps pulse duration, wavelength of 1.03μm, 50 kHz repetition rate will be developed experimentallly.4

提出光纤偏振走离复合放大技术,以突破脉冲光纤激光所受到的自聚焦、受激 拉曼、布里渊散射、自相位调制等材料非线性效应对高峰值功率的瓶颈限制,展开10MW 级 皮秒脉冲高峰值功率脉冲光纤激光的理论和实验研究。首先研究高双折射空芯光子带隙光纤 结构与模式特性,建立适合高功率10ps 级短时间间隔的偏振分离脉冲序列在空芯光纤、大 模场光纤传输与放大过程的物理模型,从而能够探求模式色散、光谱色散、波形畸变、模式 畸变等激光输出特性在不同光纤参数、泵浦参数、以及非线性效应等条件下的理论规律;结 合理论研究结果设计实验方案,研制出低损耗光纤偏振走离复合光纤系列,与高功率空芯光 纤环形器、大模场法拉第旋转镜、大模场泵浦合束器等新型器件,拟获得波长1.03μm,脉 宽约10ps,脉冲重复频率50kHz,超过石英光纤自聚焦阈值的10MW 脉冲峰值功率、近衍射 极限光束质量的光纤激光输出。

项目摘要

提出光纤复合放大技术,以突破脉冲光纤激光所受到的自聚焦、受激拉曼、布里渊散射、自相位调制等材料非线性效应对高峰值功率的瓶颈限制,展开10MW 级皮秒脉冲高峰值功率脉冲光纤激光的理论和实验研究。首先研究ACCC光纤结构与模式特性,建立适合高功率放大的光纤传输与放大过程的物理模型,从而能够探求模式色散、光谱色散、波形畸变、模式畸变等激光输出特性在不同光纤参数、泵浦参数、以及非线性效应等条件下的理论规律;结合理论研究结果设计实验方案,研制出全光纤锁模超快激光,有效抑制非线性效应,有效放大,波长1.03μm,脉宽20ps,可压缩至200fs,10MW 脉冲峰值功率、近衍射极限光束质量的光纤激光输出。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
2

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.19.016
发表时间:2020
3

采煤工作面"爆注"一体化防突理论与技术

采煤工作面"爆注"一体化防突理论与技术

DOI:10.13247/j.cnki.jcumt.001297
发表时间:2021
4

东部平原矿区复垦对土壤微生物固碳潜力的影响

东部平原矿区复垦对土壤微生物固碳潜力的影响

DOI:10.13225/j.cnki.jccs.xr21.1686
发表时间:2022
5

基于相似日理论和CSO-WGPR的短期光伏发电功率预测

基于相似日理论和CSO-WGPR的短期光伏发电功率预测

DOI:10.13336/j.1003-6520.hve.20201778
发表时间:2021

张海涛的其他基金

批准号:41201465
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81772634
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:21704047
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21103070
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51602265
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21878308
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:91753115
批准年份:2017
资助金额:70.00
项目类别:重大研究计划
批准号:18800408
批准年份:1988
资助金额:1.30
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61602224
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61673189
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:11703086
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81273549
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:31200912
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60704041
批准年份:2007
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61300013
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21778049
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:41371227
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:U1713203
批准年份:2017
资助金额:337.00
项目类别:联合基金项目
批准号:40601073
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61077034
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:91023034
批准年份:2010
资助金额:50.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51204046
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21271175
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31201205
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

高功率(MW)超辐射脉冲超大模场光纤传输与放大特性研究

批准号:61077034
批准年份:2010
负责人:张海涛
学科分类:F0502
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
2

超短脉冲高功率激光的无光谱畸变放大技术

批准号:69478007
批准年份:1994
负责人:徐至展
学科分类:F0506
资助金额:12.50
项目类别:面上项目
3

高功率窄线宽激光光纤放大系统的布里渊散射抑制技术研究

批准号:U1830123
批准年份:2018
负责人:李力
学科分类:A31
资助金额:62.00
项目类别:联合基金项目
4

全光纤轴对称偏振激光器的脉冲技术和偏振调控研究

批准号:61275049
批准年份:2012
负责人:王安廷
学科分类:F0502
资助金额:80.00
项目类别:面上项目