基于体布喇格光栅的光纤激光谱组束研究进展

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1、第35卷第6期激光技术Vo1.35,No.62011年11月LASERTECHN0LOGYNovember,2011文章编号:1001-3806(2011)06—0765-05基于体布喇格光栅的光纤激光谱组束研究进展张茜,赵尚弘,楚兴春,吴卓亮(空军工程大学电讯工程学院,西安710077)摘要:光热折变玻璃在紫外波段具有较好的光敏特性,并且在近红外和可见光波段具有很高的透射率,用它制作的体布喇格光栅能够承受高能激光辐照,因而特别适合应用于高功率激光技术中。综述了基于体布喇格光栅的光纤激光谱组束技术最新研究进展;阐述了体布喇格光栅的基本理论,

2、分别介绍了基于单体光栅、级联体光栅和3维层叠复合体光栅的谱组束、共腔谱组束以及混合组束5种组束方案的组束原理和研究进展,最后对各组束方案中存在的问题进行了讨论。关键词:激光技术;光热折变玻璃;体布喇格光栅;光纤激光;谱组束中图分类号:TN253文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1001—3806.2011.06.叭1RecentprogressoffiberlasersspectracombinationbasedonvolumeBragggratingsZHANGXi,ZHAOShang—hong,CHUng—chun,

3、WUZhuo—liang(TelecommunicationEngineeringInstitute,AirForceEngineeringUniversity,Xi’an710077,China)Abstract:Becausephoto—thermo—refractive(P,rR)glasshashighphoto—sensitivityintheUVband,andhightransmittanceintheReal"一IRband,volumeBragggratings(VBGs)recordedinRglassarewidely

4、usedinhigh·powerlasers.RecentprogressofspectralbeamcombinationoffiberlasersbasedonVBGswasreviewed.ThetheoryofVBGsrecordedin胛Rglassandthebasicprincipleoffivekindsofspectralbeamcombinationschemeswereintroduced,includingspectralbeamcombinationbasedonsingleVBG,cascadedVBGsandm

5、ultiplexedVBGs,common—cavityspectralbeamcombinationandcoherentandspectralbeamcombinationbasedonVBGs.Theadvantagesanddisadvantagesoftheseschemeswereanalyzed.Atlast,theproblemsofeachbeamcombinationwerediscussed.Keywords:lasertechnique;photo—thermo—refractiveglass;volumeBragg

6、grating;fiberlaser;spectralbeamcombination功率理论上可达到单个光束的倍¨(Ⅳ为组束激引言光器数目),但要求各个阵元的输出波长一致,并需要光纤激光器具有体积小、重量轻、效率高、结构紧对各个器件的相位进行严格的控制,因此实现难度较凑、散热性能好等优点,在工业、医疗、军事等领域具有大。谱组束就是利用色散元件对不同波长的光束进行广阔的应用前景。随着大模面积双包层光纤的出现和近场或远场的光束叠加。由于光栅具有较高的衍射效抽运耦合技术的不断发展,光纤激光器的功率得到很率,因此成为了光纤激光谱组束方案中的主要元件

7、。大提升,目前,单根光纤的输出功率已经达到千瓦量其中,平面光栅在高能辐照下容易发生形变从而导致级¨引。然而,高功率条件下光纤激光器内部的非线性光束质量的下降,而利用光热折变玻璃制作的体布喇效应、热损伤和光学损伤不仅制约着功率的进一步提格光栅具有较好的热稳定性和机械稳定性,利用它作高,还会造成光束质量的严重恶化7_。为了突破单根为色散元件的组束方法结构简单、系统稳定,近年来成光纤的功率极限,通过激光组束技术来获取高功率、高为获取高功率光纤激光的研究热点。许多科研人员在亮度光纤激光成为一种有效途径。基于体布喇格光栅的光纤激光谱组束方面做了大量的

8、所谓激光组束,就是把多个小功率激光器的输出研究工作,并取得很大的进展。合成为一束大功率激光输出。激光组束技术分为相干1基于体布喇格光栅的光纤激光谱组束原理组束和谱组束两大类。。。

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