超大功率单模光纤激光系统

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一种超大功率光纤激光系统包括：单个光纤升压器，配置为具有光纤和直线型短棒状光纤部，所述棒状光纤部通常具有数值孔径等于或高于0.1的纤芯并在其整个横截面上掺杂有一种或更多种稀土元素的离子。棒状光纤部被构造为具有不超过约几十厘米的较短长度，并具有大体上截头锥体的横截面，所述截头锥体横截面从均匀配置的光纤部扩展。沿着光纤部延伸的纤芯能够支持SM或非常少数量的HOM，其中所述HOM沿着纤芯在传播方向上传导的并被耦合到棒状光纤的锥形纤芯的较小直径端。相反，锥状纤芯的大直径端支持多个模式，其中基模重叠所述纤芯的沿着其整个长度的横截面的至少约0.652。所公开的功率系统还包括：泵浦源，发射大功率多模泵浦光，其中所述泵浦光沿反向传播方向被耦接到纤芯的大直径端，其NA几乎与纤芯的NA相同。泵浦源配置为发射具有如下密度的泵浦光：在纤芯的重叠区域中继续对基模进行放大的同时，使纤芯外围的非交叠区域褪色。因此，所公开的系统发射实质上基模的信号光，该信号光在系统操作的CW制式下的平均功率为几kW，在系统操作的脉冲制式下的峰值功率约1MW或更多MW。