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1018 nm 파장의 고출력 Yb 광섬유 레이저
High-power Operation of a Yb Fiber Laser at 1018 nm 원문보기

한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, v.32 no.5, 2021년, pp.209 - 214  

오예진 (한양대학교 ERICA 나노광전자학과) ,  박혜미 (한양대학교 ERICA 나노광전자학과) ,  박종선 (한양대학교 ERICA 나노광전자학과) ,  박은지 (한양대학교 ERICA 응용물리학과) ,  김진필 (한양대학교 ERICA 나노광전자학과) ,  정훈 (한국생산기술연구원 청정생산시스템연구소) ,  김지원 (한양대학교 ERICA 나노광전자학과) ,  김태형 (LIG 넥스원 레이저 연구개발팀) ,  정성묵 (LIG 넥스원 레이저 연구개발팀) ,  김기혁 (LIG 넥스원 레이저 연구개발팀) ,  양환석 (LIG 넥스원 레이저 연구개발팀)

초록
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본 논문에서는 단파장 영역인 1018 nm에서 최고 출력 626 W를 가진 고출력 이터븀(ytterbium, Yb) 첨가 광섬유 레이저에 대해 보고한다. Yb 광섬유 레이저에서 이득률이 낮은 단파장 영역인 1018 nm에서 레이저를 발진시키기 위한 조건을 이론적으로 조사해보고, 광섬유 끝 단단면 조건에 따른 되먹임 신호를 측정하여 안정적인 레이저 발진 조건에 대하여 연구하였다. 그 결과를 바탕으로 제작한 단일 공진기 구조의 Yb 광섬유 레이저 시스템으로부터 729 W의 펌프 출력에서 최고 출력 626 W의 1018 nm 파장 레이저 출력을 안정적으로 얻을 수 있었으며 그때 기울기 효율은 86.6%로 측정되었다. 본 연구에서 얻은 1018 nm 파장의 Yb 광섬유 레이저 결과는 지금까지 국내에서 보고된 1030 nm 이하 단파장에서 발진된 Yb 광섬유 레이저 출력 중 가장 높은 출력이며, 세계적으로도 상용 Yb 광섬유와 광부품을 사용한 결과 중 가장 높은 출력에 해당된다. 그리고 향후 더 높은 출력을 얻기 위한 방법에 대해 논의하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

High-power continuous-wave operation of a Yb-doped double-clad fiber laser at 1018 nm, pumped by high-power diode lasers at 976 nm, is reported. Based on numerical calculation of the gain and laser signal power along the length of the Yb fiber, it is found that robust operation at 1018 nm can be ach...

주제어

#광섬유 레이저   #근적외선 레이저   #종렬 여기 레이저   #이터븀 레이저  

표/그림 (3)

참고문헌 (27)

  1. H. Xiao, J. Leng, H. Zhang, L. Huang, J. Xu, and P. Zhou, "High-power 1018 nm ytterbium-doped fiber laser and its application in tandem pump," Appl. Opt. 54, 8166-8169 (2015). 

    상세보기 crossref

  2. J.-P. Hao, P. Yan, Q.-R. Xiao, D. Li, and M.-L. Gong, "Optical properties of ytterbium-doped tandem-pumped fiber oscillator," Chin. Phys. B 23, 014203 (2014). 

    상세보기 crossref

  3. C. Wirth, O. Schmidt, A. Kliner, T. Schreiber, R. Eberhardt, and A. Tunnermann, "High power tandem pumped fiber amplifier with an output power of 2.9 kW," Opt. Lett. 36, 3061-3063 (2011). 

    상세보기 crossref

  4. J. Zhu, P. Zhou, Y. Ma, X. Xu, and Z. Liu, "Power scaling analysis of tandem-pumped Yb-doped fiber lasers and amplifiers," Opt. Express 19, 18645-18654 (2011). 

    상세보기 crossref

  5. R. Li, H. Xiao, J. Leng, Z. Chen, J. Xu, J. Wu, and P. Zhou, "2240 W high-brightness 1018 nm fiber laser for tandem pump application," Laser Phys. Lett. 14, 125102 (2017). 

    상세보기 crossref

  6. E. Stiles, "New developments in IPG fiber laser technology," in Proc. 5th International Workshop on Fiber Lasers Fraunhofer (Dresden, Germany, Oct. 2009). 

  7. A. Popp, A. Voss, T. Graf, S. Unger, J. Kirchhof, and H. Bartelt, "Thin-disk laser-pumping of ytterbium-doped fiber laser," Laser Phys. Lett. 8, 887-894 (2011). 

    상세보기 crossref

  8. M. A. Jebali, J.-N. Maran, and S. LaRochelle, "264 W output power at 1585 nm in Er-Yb codoped fiber laser using in-band pumping," Opt. Lett. 39, 3974-3977 (2014). 

    상세보기 crossref

  9. X. Jin, Z. Lou, Y. Chen, P. Zhou, H. Zhang, H. Xiao, and Z. Liu "High-power dual-wavelength Ho-doped fiber laser at > 2 ㎛ tandem pumped by a 1.15㎛ fiber laser," Sci. Rep. 7, 42402 (2017). 

    상세보기 crossref

  10. D. Creeden, B. R. Johnson, S. D. Setzler, and E. P. Chicklis, "Resonantly pumped Tm-doped fiber laser with > 90% slope efficiency," Opt. Lett. 39, 470-473 (2014). 

    상세보기 crossref

  11. C. A. Codemard, J. K. Sahu, and J. Nilsson, "Tandem cladding-pumping for control of excess gain in ytterbium-doped fiber amplifiers," IEEE J. Quantum Electron. 46, 1860-1869 (2011). 

    상세보기 crossref

  12. J. S. Park, T. H. Kim, Y. J. Oh, E. J. Park, J. W. Kim, and H. Jeong, "Investigation of photodarkening in tandem-pumped Yb-doped fibers," Opt. Express 28, 27316-27322 (2020). 

    상세보기 crossref

  13. V. Fomin, M. Abramov, A. Ferin, A. Abramov, D. Mochalov, N. Platonov, and V. Gapontsev, "10 kW single-mode fiber laser," in Proc. 5th International Symposium on High-Power Fiber Lasers and Their Applications (St. Petersburg, Russia, June 2010). 

  14. Y. J. Jung, M. J. Jeon, H. Jeong, and J. W. Kim, "Efficient wavelength-tunable operation of tandem-pumped Yb fiber laser," Appl. Phys. B 123, 57 (2017). 

    상세보기 crossref

  15. Z. Li, J. Zhou, B. He, X. Gu, Y. Wei, J. Dong, and Q. Lou, "Diode-pumped 1018-nm ytterbium-doped double-clad fiber laser," Chin. Opt. Lett. 9, 91401-91403 (2011). 

    상세보기 crossref

  16. H. Xiao, P. Zhou, X. L. Wang, S. F. Guo, and X. J. Xu, "High power 1018 nm monolithic Yb3+-doped fiber laser and amplifier," Laser Phys. Lett. 9, 748-753 (2012). 

    상세보기 crossref

  17. H. Xiao, P. Zhou, X. L. Wang, X. J. Xu, and Z. J. Liu, "High power 1018 nm ytterbium doped fiber laser with an output power of 309 W," Laser Phys. Lett. 10, 065102 (2013). 

    상세보기 crossref

  18. C. Ottenhues, T. Theeg, K. Hausmann, M. Wysmolek, H. Sayinc, J. Neumann, and D. Kracht, "Single-mode monolithic fiber laser with 200 W output power at a wavelength of 1018 nm," Opt. Lett. 40, 4851-4854 (2015). 

    상세보기 crossref

  19. Y. Glick, Y. Sintov, R. Zuitlin, S. Pearl, Y. Shamir, R. Feldman, Z. Horvitz, and N. Shafir, "Single-mode 230 W output power 1018 nm fiber laser and ASE competition suppression," J. Opt. Soc. Am. B 33, 1392-1398 (2016). 

    상세보기 crossref

  20. H. Yang, W. Zhao, J. Si, B. Zhao, and Y. Zhu, "126 W fiber laser at 1018 nm and its application in tandem pumped fiber amplifier," J. Opt. 18, 125801 (2016). 

    crossref

  21. P. Yan, X. Wang, D. Li, Y. Huang, J. Sun, Q. Xiao, and M. Gong, "High-power 1018 nm ytterbium-doped fiber laser with output of 805 W," Opt. Lett. 42, 1193-1196 (2017). 

    상세보기 crossref

  22. Y. Midilli, O. B. Efunbajo, B. Simsek, and B. Ortac, "1018 nm Yb-doped high-power fiber laser pumped by broadband pump sources around 915 nm with output power above 100 W," Appl. Opt. 56, 7225-7229 (2017). 

    상세보기 crossref

  23. M. Lafouti, H. Latifi, H. Fathi, S. Ebrahimzadeh, S. Sarikhani, and H. Sarabi, "Experimental investigation of a high-power 1018nm fiber laser using a 20/400㎛ ytterbium-doped fiber," Appl. Opt. 58, 729-733 (2019). 

    상세보기 crossref

  24. P. Yan, X. Wang, Z. Wang, Y. Huang, D. Li, Q. Xiao, and M. Gong, "A 1150-W 1018-nm fiber laser bidirectional pumped by wavelength stabilized laser diodes," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 0902506 (2018). 

  25. N. Platonov, O. Shkurikhin, V. Fomin, D. Myasnikov, R. Yagodkin, A. Ferin, A. Doronkin, I. Ulyanov, and V. Gapontsev, "High-efficient kW-level single-mode ytterbium fiber lasers in all-fiber format with diffraction-limited beam at wavelengths in 1000-1030 nm spectral range," Proc. SPIE 11260, 1126003 (2020). 

  26. J. W. Kim, J. S. Park, Y. J. Oh, Y. J. Jung, and H. Jeong, "Tandem pumping high-power fiber lasers," in Proc. 2018 KPS Spring Meeting (Daejeon, Korea, Apr. 2018), paper no. G5.01. 

  27. C. R. Giles and E. Desurvire, "Modeling erbium-doped fiber amplifiers," J. Light. Technol. 9, 271-283 (1991). 

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