史伟 作品数:50 被引量:105 H指数:6 供职机构: 天津大学精密仪器与光电子工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 电子电信 理学 机械工程 更多>>
基于光纤激光器的太赫兹源 本文提出了一种新型的基于光纤激光器的太赫兹辐射源,采用频率差在太赫兹范围的两列高功率全光纤单频激光脉冲在非线性光学晶体中进行差频(DFG)从而得到高功率窄带太赫兹辐射源.此外,还首次实验上实现了基于2 μm全光纤单频纳秒... 史伟关键词:光纤激光器 非线性晶体 高端光纤激光器的研究现状 本文除了论述光纤激光器在工作波长,短脉冲,高功率高能量方面的研究进展之外,重点介绍高质量单频光纤激光器的研究现状并讨论其未来的发展方向。此外,对单频光纤激光器(连续型,脉冲型)进行功率放大也是此领域的一个研究热点。相比于... 史伟关键词:光纤激光器 功率放大 受激布里渊散射 高功率高性能掺铒氟化物中红外光纤激光器的研究 高性能中红外光纤激光器在基础科学研究、生物医学诊断以及工业材料加工等领域具有广泛的应用前景.不同于近红外波段石英光纤激光器千瓦甚至万瓦级的功率输出能力,中红外氟化物光纤激光器功率水平的提升面临着更复杂的稀土离子能级跃迁过... 史伟高功率光纤激光器反向光放大和损伤特性数值分析 被引量:5 2020年 利用速率方程模型对主振荡-功率放大器结构的1μm波段掺镱(Yb)高功率光纤激光器中存在连续波反向信号光时的功率特性进行了理论分析,结果显示反向信号光功率会被高功率激光放大器所明显放大,10 kW级的光纤激光器中,100 W的反向信号经过放大器后功率会被放大至k W量级;与此同时,反向信号放大过程对反转粒子数的消耗会导致激光器的正向输出功率的严重下降。另外,反向信号放大也会导致放大器输出端的激光功率过强,加剧泵浦吸收和受激发射过程,增加该处的热负载、导致温度大幅上升100℃以上,对稳定性产生潜在影响。反向信号导致振荡器提供的正向种子光功率波动和下降时,正向信号不能充分饱和有源光纤中的增益,会进一步加强反向信号在主放大级中的放大作用,进而对系统造成更严重的影响。提高正向种子光功率、增强正向信号对激光增益的饱和作用,有助于抑制反向信号的放大过程,但需综合考虑种子源稳定性、热负载、热致模式不稳定和受激拉曼散射等因素合理选择种子光功率。 盛泉 司汉英 安建民 张海伟 张钧翔 丁宇 李升才 史伟 姚建铨关键词:光纤激光器 光纤放大器 速率方程 损伤阈值 基于稀土掺杂石英光纤的单频光纤激光器 被引量:13 2016年 系统研究了利用稀土掺杂的石英光纤作为激光增益介质来实现分布布拉格反射式单频光纤激光器。实验中,分别将掺有Nd^(3+)、Yb^(3+)、Er^(3+)/Yb^(3+)和Tm^(3+)的商用石英光纤,熔接到激光谐振腔中,实现了基于石英玻璃光纤的光纤激光系统在多波段的单纵模运转。对各光纤激光器的单频特性进行了研究,其中,激光器线宽可达几十千赫(特别是对于Er^(3+)/Yb^(3+)共掺光纤激光器,其线宽窄于7 kHz),激光系统的强度噪声接近于散粒噪声极限,实验中获得了激光波长由930 nm到2μm的单频光纤激光器。实验结果证明:商用的稀土掺杂石英光纤能够作为有效的增益介质来实现短腔型单频光纤激光器。同时,通过进一步的系统集成,基于稀土掺杂石英光纤的单频光纤激光器将得到更加广泛的应用。 史伟 付士杰 房强 盛泉 张海伟 白晓磊 史冠男 李锦辉 姚建铨关键词:光纤激光器 单频 石英光纤 基于级联跃迁的2.8μm低掺铒氟化物光纤激光器数值分析与优化 2023年 2.8μm和1.6μm激光级联跃迁的工作方式,可以有效解决低掺铒氟化物光纤中自终止效应导致的2.8μm激光功率提升难题.建立基于低掺铒氟化物光纤2.8μm和1.6μm激光级联跃迁的中红外光纤激光器数值模型,系统分析了2.8μm和1.6μm激光波长对2.8μm激光功率和转换效率的影响.计算结果表明,选取1610 nm作为级联激光工作波长,能有效平衡2.8μm激光下能级^(4)I_(13/2)粒子向基态^(4)I_(15/2)和激发态^(4)I_(9/2)的跃迁过程,实现2.8μm波段激光输出功率和效率的提升.此外,计算了1.6μm激光腔反馈对2.8μm激光功率和效率的影响,结果表明,仅通过光纤端面提供的弱反馈即可实现1.6μm激光振荡,从而获得高效率2.8μm激光输出. 夏文新 付士杰 张钧翔 张露 盛泉 罗学文 史伟 姚建铨关键词:中红外激光 光纤激光器 57 W 2.05μm单横模掺铥光纤激光MOPA 被引量:2 2024年 基于商用单模掺铥石英光纤设计了高功率2.05μm波段全光纤主振荡功率放大器(MOPA)。以自制环形腔掺铥光纤激光器为种子,利用级联滤波型波分复用器优化长波长种子的光信噪比,基于MOPA结构实现了高效的高功率输出。基于速率方程模型,理论分析了主放大级的注入信号光功率和增益光纤长度的优化关系;实验中在102.6 W的793 nm泵浦功率下获得了输出功率为57 W、光谱线宽为0.08 nm、光信噪比为58.8 dB的单横模激光输出,主放大级斜效率为52.6%。 罗学文 张露 付士杰 付士杰 盛泉 史伟 史伟关键词:激光器 掺铥光纤激光器 2ΜM激光 单模光纤激光器 速率方程 1.6 kW 8 GHz线宽线偏振窄线宽全光纤激光器 2024年 以白噪声调制的单频激光器作为种子源,基于主振荡功率放大结构搭建了1053 nm窄线宽光纤激光系统,该系统由一级种子源和三级放大器构成。在主放大器中对大模场保偏光纤进行合理的盘绕设计,通过结合976 nm全反向泵浦方式,成功地抑制了模式不稳定效应。最终实现了1053 nm的1.6 k W、8 GHz线偏振窄线宽激光输出,横向光束质量因子(M_(x)^(2))、纵向光束质量因子(M_(y)^(2))和偏振消光比分别为1.090、1.166和~14 d B。实验中未观测到明显的受激布里渊散射效应。 许阳 房强 崔雪龙 赵一柱 丁香栋 许海鑫 陈鲁兵 侯博文 史伟关键词:光纤激光器 线偏振 窄线宽 基于球差选模的激光器横模特性实验 2022年 开发了面向光电子专业高年级本科生的基于球差选模的固体激光器横模特性实验系统,在激光谐振腔内使用短焦距透镜引入球差,使具有不同光斑尺寸的各阶横模的空间光路发生分离,从而便捷地实现对不同阶数横模的选择和切换.该实验系统综合激光原理中的腔模理论和几何光学中的像差理论,学生可以直观地观察到透镜的球差对激光器工作状态的影响和稳定的高阶横模图像;通过定性和定量分析,直接体现球差、激光器的模式匹配、谐振腔的稳区、激光的横模等重要知识点及其对激光器工作状态的影响.同时该实验提高了学生在激光器调试准直和工具软件使用方面的实践技能. 盛泉 钟凯 李吉宁 徐德刚 史伟 姚建铨关键词:固体激光器 球差 激光横模 高峰值功率掺Yb^(3+)石英光纤脉冲单频MOPA 被引量:1 2023年 报道了基于掺Yb^(3+)石英有源光纤的高峰值功率脉冲单频激光主振荡功率放大器(MOPA)。实验研究了主放大器中有源光纤长度对脉冲单频激光峰值功率、受激布里渊散射(SBS)阈值和光-光转换效率的影响,为优化激光器的转换效率和抑制SBS效应提供了依据。当使用的有源光纤长度为0.9 m时,21 W泵浦功率下脉冲宽度为2.4 ns、重复频率为20 kHz的1064.4 nm脉冲单频激光的平均输出功率为4.37 W,且没有明显的连续波放大自发辐射(ASE)成分,对应的单脉冲能量为0.22 mJ,峰值功率可达91 kW。最大输出功率时脉冲单频激光光谱线宽为279 MHz,光信噪比为45 dB,光束质量因子M2为1.44。 石争 盛泉 史朝督 付士杰 付士杰 田浩 史伟 姚建铨关键词:主振荡功率放大器