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光纤激光技术新发现:掺铥光纤泵浦漂白效应研究

2015-04-14 09:10
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  掺铥光纤激光器和掺铥光纤放大器凭借着效率高,光束质量优良,可靠性强的优点在空间通信,探测传感,军事对抗和医学等领域中有着广泛的应用前景。在这些恶劣的应用环境中掺铥光纤需表现出优良的抗辐照特性。国际上,研究方向大都集中在掺镱光纤和掺铒光纤辐照特性的研究,掺铥光纤的抗辐照特性很少有人涉及。

  武汉光电国家实验室光纤激光技术团队李进延教授,戴能利教授和博士生邢颍滨率先提出对掺铥光纤进行辐照特性研究,并发现掺铥光纤具有泵浦漂白的特性。在伽玛辐射场对芯包比为10/130的双包层掺铥光纤进行辐照,总剂量为500Gy,辐照率为250Gy/h。辐照后,掺铥光纤的激光性能明显下降,斜率效率由56.3%下降到26.7%,对可见光和红外光的吸收明显增加。但经过泵浦源15小时的持续泵浦,激光性能显著回升,斜率效率由26.7%回升到40.8%,对可见光和红外光的吸收也有回落。这种泵浦漂白的特性可大大拓展基于掺铥光纤的有源器件的应用范围。

  这项工作已于2015年3月1日发表在美国光学学会(OSA)旗下的OpticsLetters(Vol.40,No.5,pp.681-684)。该研究得到国家高科技研究发展计划(GrantNo.2013AA031501)和国家自然科学基金(GrantNo.61378070)以及武汉光电国家实验室主任基金资助。

  图1.辐照后掺铥光纤的激光加剩余泵浦光功率和时间的关系

  图2.掺铥光纤斜率效率的变化

  图3.掺铥光纤吸收系数的变化

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