李登科,尹 路,2,汤亚洲,葛诗雨,2,韩志刚,沈 华,2,朱日宏,2

(1.南京理工大学工业和信息化部先进固体激光技术重点实验室,江苏 南京 210094;2.南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094)

1 引 言

高功率光纤激光器具有光束质量好、发散角小以及稳定性高等突出特点,已成为高能激光领域的研究热点[1-2]。近些年,随着光谱合束及窄线宽高功率光纤激光器技术的发展[3-5],对光谱特性的研究已成为高功率光纤激光技术发展的重点方向之一。光谱合束与窄线宽高功率光纤激光器的设计均对激光器光谱带宽有很高要求[6],因此对激光器输出光谱展宽的研究具有重要意义。

光纤激光器的输出光谱带宽通常是通过谐振腔控制,谐振腔由高反光纤光栅(HR)、低反光纤光栅(OC)以及增益光纤构成。目前,关于激光器输出光谱展宽的研究较少。S.K.Turitsyn等[7]建立了高非线性腔连续波掺Yb3+光纤激光器的理论模型,由于准确的数值模拟需要复杂的计算,该模型只能做定性分析；Sergey I.Kablukov等[8-9]基于激光器的自相位调制(self-phase modulation,SPM)效应建立了输出光谱展宽的理论模型,研究了输出光谱带宽与功率的变化关系；国防科学技术大学刘伟等[10]利用更为简洁的方法对激光器光谱展宽理论模型进行了推导,实验分析了不同功率下的输出光谱形态变化。但目前的大部分研究都只分析了激光器输出光谱展宽与增益光纤参数之间的关系,关于光纤光栅对输出光谱展宽影响的研究甚少。本文在文献[8]和文献[10]的研究基础上,分析了在SPM及低功率下的空间烧孔效应(spatial hole burning,SHB)过程中,OC对激光器输出光谱展宽影响的理论因素；……