Światłowodowy układ laserowy generujący promieniowanie w paśmie widmowym „bezpiecznym dla wzroku”

• Autorzy: Michalska M. , Świderski J. , Mamajek M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2015.10.21

Warianty tytułu

EN

All-fiber pulsed laser system operating in the eye-safe spectral region

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano światłowodowy układ laserowy opracowany w konfiguracji półprzewodnikowy laser zadający - światłowodowy wzmacniacz mocy, generujący promieniowanie o mocy średniej >1 W w obszarze widmowym „bezpiecznym dla wzroku” (λ~1549 nm). Układ łączy w sobie zalety jednomodowej diody laserowej z bezpośrednią modulacją prądu oraz światłowodowego wzmacniacza zbudowanego na bazie włókien domieszkowanych jonami Er³⁺ i Er³⁺/ Yb³⁺ . Układ umożliwia płynną zmianę czasu trwania generowanych impulsów od pojedynczych ns do 260 ns, przy niezależnie regulowanej częstotliwości ich powtarzania w przedziale od 40 kHz do 1 MHz. Maksymalna moc szczytowa generowanych impulsów wynosi ponad 5 kW (dla czasu trwania impulsu 4 ns i energii 20 μJ), a promieniowanie wyjściowe charakteryzuje się bardzo dobrą jakością wiązki (M2 ~1).

EN

We report a high efficiency, single-mode, all-fiber laser system built in a master oscillator power amplifier (MOPA) format, operating in the eye-safe (λ~1549 nm) spectral range, providing over 1 W of average output power with up to 51 dB of total signal gain. The unit integrates a high-performance 1550 nm directly modulated laser diode and high power optical amplifier chain based on Er³⁺ and Er³⁺/Yb³⁺ doped fibers. It comprises the flexibility of smooth pulse duration control from single ns to 260 ns with independently tunable repetition rate ranging from 40 kHz to 1 MHz. Pulses as short as 4 ns with up to 20 μJ energy and corresponding peak power of 5 kW are demonstrated. The laser system delivered a nearly diffraction-limited beam with M2~1.

Słowa kluczowe

PL

światłowód; wzmacniacz światłowodowy; promieniowanie bezpieczne dla wzroku

EN

fiber; fiber amplifier; eye-safe laser radiation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 56, nr 10
• Strony: 101--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Michalska M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, Warszawa

autor

Świderski J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, Warszawa

autor

Mamajek M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, Warszawa

Bibliografia

• [1] Sliney D.H., Selected Papers on Laser Safety (SPIE Milestone Series), SPIE Press, MS117, 1995.
• [2] IEC Standard EN 825-1, Safety of laser product. Equipment classification, requirements and user’s guide, 1993.
• [3] Gao C. et al., Eye-safe, high-energy, single-mode all-fiber laser with widely tunable repetition rate, Chinese Opt. Lett. 7, 2009, 611–613.
• [4] Swiderski J. et al., Ytterbium-doped fiber amplifier with tunable repetition rate and pulse duration, Laser Phys. 20, 2010, 1–6.
• [5] Wan P. et al., Pulse shaping fiber lasers for free-space and LIDAR applications, Proc. SPIE 7817, 2010, 78170K.
• [6] Henrie J. et al., Compact, high-power, eye safe fiber laser for LADAR, Proc. SPIE 6952, 2008, 695204.
• [7] Bayaki E., EDFA-Based All-Optical Relaying in Free-Space Optical Systems, Vehicular Technology Conference, IEEE 73rd, 2011, 1–5.
• [8] Koechner W., Solid-State Laser Engineering, 5th edition, Springer, Berlin, 1999.
• [9] Agrawal G.P., Nonlinear Fiber Optics, 4th edition; Academic Press, New York, 2006.
• [10] Siegman A. E., Defining, measuring, and optimizing laser beam quality, Proc. SPIE 1868, 1993, 1–12.

Uwagi

PL

Badania finansowane z projektu realizowanego w ramach programu VENTURES Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka.