目前來看，高穩(wěn)定度的多千瓦級光纖激光器具有重要的應(yīng)用價值，摻鐿光纖是此類光纖激光器的關(guān)鍵器件。在過去的幾十年里，光纖制造技術(shù)取得了驚人的進(jìn)步，使得連續(xù)波（CW）光纖激光器的輸出功率呈指數(shù)級增長。然而，隨著輸出功率的進(jìn)一步擴(kuò)大，在多千瓦級輸出功率下，光致暗效應(yīng)（PD）已成為影響激光器長期可靠性的關(guān)鍵因素之一。

光致暗效應(yīng)效應(yīng)表現(xiàn)為隨泵浦功率和摻雜濃度的變化過程。這可以歸因于由Yb3+激發(fā)到纖芯中原子缺陷前驅(qū)體的協(xié)同能量轉(zhuǎn)移過程中產(chǎn)生的色心。共摻雜鈰元素能顯著提高Yb/Al共摻光纖的抗光致暗效應(yīng)性能，但其抗光致暗效應(yīng)的機(jī)理尚不清楚。

She Shengfei與中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所合作，研制出了一種激光穩(wěn)定性高的30/600主動光纖，名為Yb/Ce AS@LAS，公司采用低溫螯合氣相沉積（LT-CGPD）技術(shù)對多千瓦級摻鐿光纖中鈰的添加進(jìn)行了綜合調(diào)整。最后，基于鈰共摻雜Yb/Al光纖，在1079.80nm處獲得了很好的結(jié)果。這些研究成果發(fā)表在《光波技術(shù)雜志Journal of Lightwave Technology》上。

主振蕩功率放大器配置示意圖

研究人員制備了具有梯度鈰濃度的系列共摻雜Yb/Al光纖，證明了鈰的加入可以有效地提高光纖的抗光致暗效應(yīng)性能。

采用主振蕩功率放大器（MOPA）結(jié)構(gòu)，在1079.80nm處獲得了5.04kw的最高連續(xù)激光功率，斜率效率為81.1%。同時，有效地提高了大功率光纖放大器的長期穩(wěn)定性，表明鈰的加入對光致暗效應(yīng)和附加熱負(fù)荷有抑制作用。

他們不僅打破了光纖激光器的功率紀(jì)錄，而且為利用低溫螯合氣相沉積技術(shù)制作的Yb/Ce共摻鋁硅酸鹽光纖的商業(yè)化發(fā)展鋪平了道路。

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