纤芯掺铥均匀性对TDF及其TDFL性能的影响（英文）

作者：罗永峰; 王燕档; 顾邵忆; 顾照昶; 冀巍; 任军江

来源：光纤与电缆及其应用技术, 2021, (03): 23-38.

DOI：10.19467/j.cnki.1006-1908.2021.03.006

• 铥掺杂光纤
• 掺铥光纤激光器
• 光纤激光
• 光子暗化
• 离子团簇

为改善掺铥光纤激光器(TDFL)的性能,对大模场双包层(LDC)铥掺杂光纤(TDF)及其搭建的TDFL的光学特性进行了实验研究。实验以两种不同类型LDC-TDF(即气相掺杂法制备的VTDF-7光纤和液相掺杂法制备的STDF-29光纤)作为试样,并以其分别搭建了TDFL。对上述TDF和TDFL光学性能分别进行详细实验研究后发现:相比STDF-29光纤,VTDF-7光纤具有更大的均匀纤芯掺杂区域;相比STDF-29光纤搭建的TDFL,VTDF-7光纤搭建的TDFL具有更高的光转换效率(53.5%,前者仅为48.7%,高出约5%)和长期稳定性(连续工作65h的功率不稳定性低于1%,前者仅工作1h就表现出了超过10%的功率衰减)。经分析,VTDF-7光纤搭建的TDFL的激光效率提高以及光子暗化效应减弱的主要原因是VTDF-7光纤中均匀的掺杂分布减少了因离子团簇而引起的损耗。由此可得,相比液相掺杂法,气相掺杂法在制备高质量大模场TDF上更具优势,可提高以其搭建的TDFL的光转换效率和耐用性。

• 单位
  中国科学院上海技术物理研究所; 中国电子科技集团公司第二十三研究所