军事领域:
高功率、高质量激光武0器一直是军事领域防御和进攻武0器所研究的重点,高功率光纤激光器以其高亮度、小照射面积、小体积等优点和性能越来越受到重视,并有取代目前看好的化学武0器和生物武0器的趋势。高功率光纤激光器的输出能量高度集中,光功率密度可达到 MW/cm2,足以摧毁任何坚固的目标。它以每秒 30 万公里的速度在空中传播,瞄准目标时不需计算提前量,且射击时后坐力很小,可随意变换射击方向,精0确打击目标的要害地位。目前,美国、日本等国的科学家都在致力于千瓦级激光武0器的研制工作。 综上所知,高功率纳秒脉冲光纤激光器的应用领域非常宽泛,因此它的研究具有深远的现实意义,已成为当今国内外的研究热点。
2004 年 4 月,G.Ravet 和 P. Me′gret 等人报道了用瑞利反馈实现被动调 Q的全光纤拉曼激光器,在泵浦功率 2.4W、全腔长 10km 的条件下,获得了中心波长 1550nm、峰值功率 1kW、脉宽 1ns 的巨脉冲输出。但它没有稳定的脉冲序列,产生的巨脉冲很容易把其它元器件打坏,系统很不稳定。 2004 年 7 月,D.Sabourdy 和 A. Barthe′le′my 等人采用调 Q 光纤激光器相干合成方式,在中心波长 1530nm 处获得了脉宽 650ns,重复频率 10kHz,平均输出功率 17.6mW 的激光脉冲输出。调 Q 光纤激光器同样采用 AOM 声光调制器进行主动调 Q,采用了 Mach-Zehnder 干涉仪原理,两路脉冲激光干涉输出,合成后的输出功率是单个调 Q 输出脉冲功率的 1.7 倍。本实验的特色是把两个调 Q 激光器的输出激光经过干涉并合成一束,此种合束的新方法为高功率单模脉冲激光器带来了新的思路。
2005 年,K.Vysniauskas 和 M. N. Zervas 等人报道了 MOPA 结构的高脉冲能量调 Q 光纤激光器,在中心波长约 l070nm 处获得了重复频率 l0kHz,脉冲宽度约 40-50ns,单脉冲能量 1.lmJ 的激光脉冲输出,纳秒激光器,实验采用种子光加一级放大的结构,种子光中同样采用 AOM 进行声光调制,采用小于 3m 的掺Yb3 GTwave spool 作为增益介质,放大器中选用 5m 长的掺 Yb3 GTwave spool作为增益介质,但实验中都是用镜子把泵浦光耦合进增益光纤,由于空间元器件较多,系统不太稳定。
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