光纤激光器进军导星领域

时间:2011-11-28 13:47来源:互联网作者:kelly 点击:
------分隔线----------------------------

摘要:利用589nm光源照射上层大气使钠蒸汽谱线发光,可以形成一种典型的激光导星,它协同自适应光学系统能够补偿大气湍流,改善地基望远镜的清晰度。

关键字:光纤激光器,激光,光源

        利用589nm光源照射上层大气使钠蒸汽谱线发光,可以形成一种典型的激光导星,它协同自适应光学系统能够补偿大气湍流,改善地基望远镜的清晰度。以前,光纤激光器(需要通过倍频或其他方案获得589nm波长)无法达到这一应用所要求的20W的功率水平,这种状况一直持续到欧洲南方天文台(ESO,德国)的研究人员利用两台相干组束的拉曼光纤放大器研制出一台589nm光纤激光器导星光源。

  目前,欧洲南方天文台的研究人员已经利用单个倍频拉曼光纤放大器研制出一台输出功率大于25W的589nm光纤激光导星光源。由于光纤激光器具有结构坚固紧凑、能耗低、光束质量好等特征,因此其用途涵盖了材料加工、微电子加工、医疗以及恶劣环境下的工业应用等方方面面。现在,光纤激光器在远程望远镜位置中的导星应用中也有了用武之地。

  将两个放大器精简为一个

  为了获得功率大于25W的589nm光源,该研究小组最初将德国Toptica Photonics公司的光纤耦合外腔二极管种子激光器输出的36mW、1178nm的连续光注入到两个1178nm的拉曼光纤放大器中。这两个放大器由欧洲南方天文台搭建的75W、1120nm的拉曼光纤激光器泵浦,而此处的拉曼光纤激光器又由工作波长为1070nm的掺镱光纤激光器泵浦。1178nm放大器输出的半高全宽线宽小于1.5MHz,输出功率在受到受激布里渊散射限制之前为20W。利用相干组束技术(包括由一个50/50熔融光纤耦合器、两个独立的拉曼光纤放大器和一个50/50自由空间组束镜构成的一个马赫-曾特尔干涉仪),放大器的输出被组束镜组合(效率为95%)为一个单束光,并注入到一个外部谐振腔中进行倍频。

  倍频腔由呈领结状分布的四个镜片和一块铌酸锂晶体组成。根据测量结果,25.4W、589nm输出光的半高全宽线宽小于2.3MHz,转换效率为86%,这是在这个功率水平范围报道的最高转换效率。

  由于采用两台放大器不仅结构复杂、成本昂贵,而且对于恶劣环境来说还不够坚固,因此欧洲南方天文台的研究小组利用单台拉曼放大器泵浦源获得了超过25W的589nm激光输出。由于欧洲南方天文台自建的泵浦激光器的1120nm输出功率显著提高,使得该小组可以省去第二个放大器。由于采用了长度为30m的单模光纤以及特殊的激光腔设计,最初的75W、1120nm的光源,现在已经能获得150W的输出功率。该研究小组表示,这是目前报道的功率最高的拉曼光纤激光器。在最初的实验中,1178nm拉曼光纤放大器的输出经过倍频后,获得了转换效率为81%的26.5W输出。目前,该输出功率已经被提高到了28W。

  “由于拉曼光纤激光器或放大器具有受激布里渊散射和线宽非线性展宽的特性,因此业界通常认为它们不适合产生高功率、窄线宽的激光输出,”欧洲南方天文台的研究人员冯衍表示。“然而,我们通过改进技术成功地抑制了这些效应,并证明了拉曼光纤放大器实际上是制作导星激光器的一项颇具前景的技术。拉曼光纤器件的一个特殊优势是它的波长易变性。这项技术实际上可以用于产生在光纤中透明的任意波长的激光,同时也适合许多其他的科学、医学和工业应用。”

 

【光粒网综合报道】( 责任编辑:admin )
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------

凡光粒网注明"来源:光粒网"或"来源:www.diodelaser.com.cn"的作品,包括但不限于本网刊载的所有与光粒网栏目内容相关的文字、图片、图表、视频等网上内容,版权属于光粒网和/或相关权利人所有,任何媒体、网站或个人未经光粒网书面授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品;已经书面授权的,应在授权范围内使用,并注明"来源:光粒网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。

【免责申明】本文仅代表作者个人观点,与光粒网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。

在线投稿有投稿需求的公司企业请直接在线申请,其他项目合作联系 QQ:2644977628 → 在线申请投稿 >
Copyright  ©  2010-2018 diodelaser.com.cn Inc. All rights reserved.光粒网 版权所有
鄂ICP备11013139号-2

鄂公网安备 42018502002510号