Impulsowy wzmacniacz włóknowy w konfiguracji MOFPA pompowany diodą laserową

• Autorzy: Świderski J. , Zając A. , Jankiewicz Z. , Skórczakowski M. , Konieczny P.

Warianty tytułu

EN

Pulsed fiber amplifier in MOFPA configuration pumped by a laser diode

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono numeryczny model wzmacniacza włóknowego pracującego w reżimie wzmacniania impulsów promieniowania o nanosekundowych czasach trwania. W oparciu o zaprezentowany opis matematyczny wzmacniacza opracowany został program komputerowy pozwalający na symulację pracy układu. W celu sprawdzenia poprawności działania opracowanego programu komputerowego dokonano praktycznej realizacji impulsowego wzmacniacza włóknowego, zbudowanego w oparciu o dwupłaszczowe włókno typu Large Mode Area (LMA) domieszkowane iterbem. Na wyjściu układu uzyskano impulsy nanosekundowe o mocy szczytowej 11 kW. Układ pracował ze sprawnością 30% przy częstotliwości w zakresie od 10 kHz do 40 kHz.

EN

The paper presents the numerical model of a pulsed fiber amplifier working in nanosecond range. Based on the mathematical description of the fiber amplifier, the computer program allowing us to simulate the system operation was developed. In order to verify the correctness of the computer program worked out, the pulsed fiber amplifier system based on ytterbium-doped double-clad Large Mode Area optical fiber was elaborated. Nanosecond pulses characterized by 11-kW peak power were achieved. The system worked at the efficiency of 30% and generated pulses of radiation at the repetition rate from 10 kHz to 40 kHz.

Słowa kluczowe

PL

wzmacniacze włóknowe dużej mocy; włókno aktywne typu "double-clad"; generacja impulsowa

EN

high-power fiber amplifier; active double-clad optical fiber; pulse generation

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 56, nr 1
• Strony: 57--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Świderski J.

autor

Zając A.

autor

Jankiewicz Z.

autor

Skórczakowski M.

autor

Konieczny P.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] C. J. Koester, E. Snitzer, Amplification in a fibre laser, Appl. Opt., 3, 1964, 1182-1186.
• [2] H. Po, E. Snitzer, R. Tumminelli, L. Zenetto, F. Hakimi, N. M. Cho, T. Haw, Double-clad high brightness Nd fiber laser pumped by GaAlAs phased array, in: Proc. of Optical Fiber Communication Conference, paper PD7, Washington D.C., USA, 1989.
• [3] J. Limpert, A. Liem, H. Zellmer, A. Tunnermann, High-average-power milijoule fiber amplifier system, in: Proc. of Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO'2002, paper CThX3, Long Beach, USA, 2002.
• [4] A. Liem, J. Limpert, T. Schreiber, S. Nolte, H. Zellmer, A. Tunnermann, Femtosecond fiber CPA system with high average power, in: Proc. of Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO'2002, paper CThX5, Long Beach, USA, 2002.
• [5] A. Liem, D. Nickel, J. Limpert, H. Zellmer, U. Griebner, S. Unger, A. Tunnermann, G. Korn, High average power ultra-fast fiber chirped pulse amplification system, Appl. Phys., B 71, 2000, 889-891.
• [6] A. Malinowski, A. Piper, J. H. V. Price, K. Furusawa, Y. Jeong, J. Nilsson, D. J. Richardson, Ultrashort-pulse Yb3+-fiber-based laser and amplifier system producing > 25-W average power, Opt. Lett., 29, 2004, 2073-2075.
• [7] M. Y. Chen, Y. C. Chang, A. Galvanauskas, P. Mamidipudi, R. Changkakoti, P. Gatchell, 27-mJ nanosecond pulses in M2 = 6.5 beam from a coiled highly multimode Yb-doped fiber amplifier, in: Proc. of Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO'2004, paper CtuS4, Long Beach, USA, 2004.
• [8] F. Roser, J. Limpert, T. Schreiber, H. Zellmer, A. Tunnermann, High energy ultrashort pulse fiber amplifier without CPA, in: Proc. of EPS-QEOD Europhoton Conference on Solid-State and Fiber Coherent Light Sources, paper TrE3, Lausanne, Switzerland, 2004.
• [9] Y. A. Barannikov, A. I. Oussov, F. V. Shcherbina, R. I. Yagodkin, V. P. Gapontsev, N. S. Platonov, 250 W, single-mode, CW, linearly-polarized fiber source in Yb wavelength range, in: Proc. of Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO'2004, paper CMS3, Long Beach, USA, 2004.
• [10] J. Limpert, S. Hofer, A. Liem, H. Zellmer, A. Tunnermann, S. Knoke, H. Voeleckel, 10 W average-power, high-energy nanosecond fiber amplifier, Appl. Phys., B 75, 2002, 477-479.
• [11] J. Limpert, N. Deguil-Robin, I. Manek-Honninger, F. Salin, T. Schreiber, A. Liem, F. Roser, H. Zellmer, A. Tunnermann, A. Courjaud, C. Honninger, E. Mottay, High power picosecond fiber amplifier based on spectral compression, Opt. Lett., 30, 2005, 714-716.
• [12] P. Dupriez, A. Piper, A. Malinowski, J. K. Sahu, M. Ibsen, Y. Jeong, L. M. B. Hickey, M. N. Zervas, J. Nilsson, D. J. Richardson, 321 W average power, 1 GHz, 20 ps, 1060 nm pulsed fiber MOPA source, in: Proc. of Optical Fiber Communications Conference OFC'2005, paper PDP3, Anaheim, USA, 2005.
• [13] Y. Jeong, J. K. Sahu, D. B. Soh, C. Codemard, J. Nilsson, Tunable single-frequency ytterbiumsensitized erbium-doped fiber MOPA source with 150 W (51.8 dBm) of output power at 1563 nm, in: Proc. of Optical Fiber Communications Conference OFC'2005, paper PDP1, Anaheim, USA, 2005.
• [14] V. Gaponsev, D. Gapontsev, N. Platonov, O. Ohkurikhin, V. Fomin, A. Mashkin, M. Abramov, S. Ferin, 2 kW cw ytterbium fiber laser with record diffraction-limited brightness, in: Proc. of Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO/Europe'2005, paper CJ1-1-THU, Muninch, Germany, 2005.
• [15] F. Roser, B. Ortac, J. Rothhard, O. Schmidt, T. Schreiber, A. Liem, J. Limpert, A. Tunnermann, 131 W 220 fs fiber laser system, in: Proc. of Conference on Lasers and Electro-Optics CLEO/Europe'2005, paper CP3-4-THU, Munich, Germany, 2005.
• [16] T. Miyazaki, K. Inagaki, Y. Karasawa, M. Yoshida, Nd-doped double-clad fiber amplifier at 1.06 um, J. Lightwave Technol., 16, 1998, 562-566.
• [17] A. Hardy, R. Oron, Signal amplification in strongly pumped fiber amplifiers, IEEE J. Quantum Electron., 33, 1997, 307-313.
• [18] R. Paschotta, J. Nilsson, A. C. Tropper, D. C. Hanna, Ytterbium-doped fiber amplifiers, IEEE J. Quantum Electron., 33, 1997, 1049-1056.
• [19] C. Barnard, P. Myskinski, J. Chrostowski, M. Kavehrad, Analytical model for rare-earthdoped fiber amplifiers and lasers, IEEE J. Quantum Electron., 30, 1994, 1817-1830.
• [20] L. Xiao, P. Yang, M. Gong, W. Wei, P. Ou, An approximate analytic solution of strongly pumped Yb-doped double-clad fiber lasers without neglecting the scattering loss, Opt. Commun., 230, 2004, 401-410.
• [21] J. F. Digonet, C. J. Gaeta, Theoretical analysis of optical fiber laser amplifiers and oscillators, Appl. Opt. 24, 1985, 333-342.
• [22] M. J. F. Digonnet, Theory of operation of three- and four-lavel fiber amplifiers and sources, in: Fiber Laser Sources and Amplifiers, M. J. F. Digonnet (ed.); Proc. of SPIE 1171, 1989, 8-26.
• [23] A. Bertoni, G. C. Reali, A model for the optimization of double-clad fiber laser operation, Appl. Phys., B 66, 1998, 547-554.
• [24] H. M. Pask, R. J. Carman, D. C. Hanna, A. C. Tropper, C. J. Mackechnie, P. R. Barber, J. M. Dawes, Ytterbium-doped silica fiber lasers: versatile sources for the 1-1.2 um region, IEEE J. Selected Topics Quant. Electron. 1, 1995, 2-13.