高功率光纤激光振荡器系统结构和控制逻辑简单、性能稳定可靠，在工业加工领域有着广泛的应用。2018年以来，光纤振荡器的输出功率得到了极大的提升。2019年2月德国Laserline公司报道了输出功率为17 kW的基于空间耦合结构的光纤激光振荡器。2018年，日本藤仓公司与德国耶拿大学分别报道了利用全光纤结构的5 kW全光纤振荡器。国防科技大学也于2018年1月实现了全光纤激光振荡器5.2 kW功率输出。
由于非线性效应和模式不稳定效应的存在，高功率全光纤振荡器的功率提升存在着较大的挑战。近来，国防科技大学综合运用非线性效应和模式不稳定效应抑制技术，实现全光纤激光振荡器输出功率突破6 kW。
6 kW全光纤振荡器实验结构如图1(a)所示。高反射光栅（HR FBG）、低反射光栅（OC FBG）和掺镱光纤（YDF）构成激光谐振腔。光纤光栅中心波长为1080 nm，高反射和低反射光栅的反射率分别为~99%和~10%，掺镱光纤的模场面积约为700 μm2，使用两个光纤合束器将单路900 W的915 nm抽云光耦合注入到谐振腔中。谐振腔输出激光经过包层光滤除（CLS）后，熔接商用光纤端帽（QBH）输出。
在抽云功率为~9.2 kW时，振荡器输出功率为6.03 kW，光光转换效率约为65%，如图1(b)所示。最高输出功率的光谱如图1(c)所示，光谱3 dB宽度约为~3.5 nm，光谱中拉曼光强度较信号光低~21 dB。输出激光光束质量M2因子约为2.6，典型的远场光斑形态如图1(d)所示。
下一步工作中将继续优化激光器结构，提升该激光振荡器输出激光光束质量。
图1 （a）双端抽云全光纤振荡器实验结构图；（b）不同抽云功率时振荡器的输出功率、效率曲线；（c）6.03 kW输出功率时的光谱；（d）输出激光光斑
文章详细信息：杨保来,王小林,叶云,曾令筏,张汉伟,奚小明,史尘,王鹏,韩凯,王泽锋,周朴,许晓军,陈金宝. 全光纤激光振荡器输出功率突破6 kW[J]. 中国激光, 2020, 47(1): 0116001
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