Экспериментальное исследование полностью оптоволоконного усилителя мощностью 100 Вт, работающего вблизи 980 нм

Аннотация: Продемонстрирован полностью волоконный усилитель мощностью 100 Вт с длиной волны генерации около 980 нм на волокне с двойной оболочкой, легированном Yb (DCYF), с диаметрами сердцевины и оболочки 60 и 125 мкм соответственно. При использовании DCYF предварительно оптимизированной длины (около 1.4 м) была достигнута общая выходная мощность около 113.4 Вт при мощности затравочного излучения 9 Вт, причем подавление усиленного спонтанного излучения (УСИ) с длиной волны 1030 нм по полной амплитуде составило около 21.5 дБ. Экспериментально исследована роль длины активного волокна. Путем интегрирования по спектру обнаружено, что, несмотря на уменьшение общей выходной мощности, выходная мощность вблизи 980 нм увеличивается по мере укорочения DCYF до 1.2 м из-за лучшего подавления УСИ на 1030 нм. Это означает, что эффектом УСИ на длине волны 1030 нм нельзя пренебрегать, если его подавление ниже 30 дБ. Экспериментально исследовано влияние мощности затравочного излучения на выходные характеристики усилителя. Обнаружено, что при большей мощности “затравки” лучше подавляется 1030-нм УСИ и повышается дифференциальный КПД. С использованием DCYF длиной 1.2 м и затравочной мощности 14 Вт в области 980 нм достигнута максимальная мощность выходного сигнала, равная согласно оценкам примерно 108.2 Вт, причем подавление УСИ на длине волны 1030 нм по полной амплитуде составило более 33 дБ при максимальной выходной мощности. Представленные результаты могут быть весьма полезны для разработки и исследования лазера с длиной волны 980 нм, а также других типов трехуровневых волоконных лазеров.

Ключевые слова: лазерные усилители, оптическое волокно, иттербий, усиленное спонтанное излучение.

Поступила в редакцию: 25.05.2021
Исправленный вариант: 30.08.2021

Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:11, 976–982