γ射线导致的光子暗化对掺镱光纤激光器效率的影响

发布时间：2021-06-17 11:46

　　γ射线等高能射线会使掺镱光纤产生暗化效应,降低掺镱光纤激光器长时间运行的可靠性。测量了γ射线辐照总剂量对大模场掺镱光纤的损耗特性,结果表明,待测光纤损耗随辐照总剂量线性增大。基于辐照导致的损耗的测量结果和速率方程模型,研究了辐照损耗产生后具有不同结构参数的激光器的效率变化。结果显示,仅考虑辐照损耗效应时,976nm泵浦的光纤放大器对辐照附加损耗的敏感性最低;待测光纤最优信号光的中心波长为1070nm,但是在1060～1100nm范围内最小与最大效率仅相差2%。本研究从掺镱光纤激光器系统层面开展探索研究,为后续激光器的设计和实际应用提供了参考。 

【文章来源】：激光与光电子学进展. 2020,57(01)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

截断法测试光纤损耗示意图

图1 截断法测试光纤损耗示意图为了验证截断法测试结果的准确性，利用在线测量法对光纤损耗进行实时测量。即将10mW的1064nm单模激光耦合到80cm长的待测20μm/400μm掺镱光纤中，并将待测光纤置于辐照环境中，在输出端利用功率计实时监测辐照过程中的功率。图3所示为利用透过功率计算得到的待测光纤的损耗与辐照总剂量的关系，可以看出：随着辐照总剂量增加，光纤损耗呈线性增加，当总剂量为94krad时，光纤损耗增加了1倍；当总剂量为30krad时，待测光纤的损耗为初始情况的1.3倍。由图2可以看出，在30krad辐照前后，1064nm波长处的损耗分别为0.0085dB/m和0.011dB/m，后者约为前者的1.29倍。可见，两种测量方法的结果一致，这为后续的仿真分析提供了可靠的输入条件。

为了验证截断法测试结果的准确性，利用在线测量法对光纤损耗进行实时测量。即将10mW的1064nm单模激光耦合到80cm长的待测20μm/400μm掺镱光纤中，并将待测光纤置于辐照环境中，在输出端利用功率计实时监测辐照过程中的功率。图3所示为利用透过功率计算得到的待测光纤的损耗与辐照总剂量的关系，可以看出：随着辐照总剂量增加，光纤损耗呈线性增加，当总剂量为94krad时，光纤损耗增加了1倍；当总剂量为30krad时，待测光纤的损耗为初始情况的1.3倍。由图2可以看出，在30krad辐照前后，1064nm波长处的损耗分别为0.0085dB/m和0.011dB/m，后者约为前者的1.29倍。可见，两种测量方法的结果一致，这为后续的仿真分析提供了可靠的输入条件。3 理论模型和数值仿真

【参考文献】：
期刊论文
[1]Toward high-power nonlinear fiber amplifier[J]. Hanwei Zhang,Pu Zhou,Hu Xiao,Jinyong Leng,Rumao Tao,Xiaolin Wang,Jiangming Xu,Xiaojun Xu,Zejin Liu.  High Power Laser Science and Engineering. 2018(03)



本文编号：3235136