范国滨院士领衔：“高性能激光光纤”国家重点研发计划项目特色专题 |《光学学报（网络版）》

1. 多层折射率大模场光纤设计仿真软件研制

作者：段磊，唐熊忻*，谭姝丹，李婧，唐秋艳，王静，徐帆江**

第一单位：中国科学院软件研究所天基综合信息系统全国重点实验室

摘要：为解决沟道辅助型、多环包层型等多层折射率大模场光纤波导设计中，通用及商业仿真软件难以兼顾易用性、计算效率与仿真精度的技术难题，开发了一款专用于光纤波导建模与分析的仿真软件SeeNano。该软件具备直观化图形用户界面，大幅降低了用户对光纤理论的专业背景要求，支持多层光纤折射率结构自定义与多参数仿真条件灵活配置，可高效求解导模有效折射率，并精准输出模场特性、弯曲损耗、光束质量等光纤波导核心性能参数。该软件明显简化了多层折射率光纤波导的设计流程，提升了设计效率，为这类光纤的高效研发与工程化应用提供了重要的仿真工具支撑。

2、高性能部分掺杂光纤的设计、制备与应用验证

作者：吴函烁，闫志平，李浩博，杨成，奚小明，潘志勇**，王小林***，周朴*

第一单位：国防科技大学前沿交叉学科学院

摘要：围绕高性能部分掺杂光纤开展了从理论设计、可控制备到激光性能验证的全流程研究。首先，建立部分掺杂光纤放大器的模式演化数值模型，阐明光纤结构参数、泵浦波长等对模式演化及横向模式不稳定效应阈值的影响规律，为部分掺杂光纤优化设计提供理论依据；然后，采用优化工艺制备出相对掺杂比例约为0.73的30/600 μm部分掺杂光纤；最后，基于981 nm激光二极管（LD）后向泵浦光纤激光放大器结构，实现了8.12 kW近单模（M2≈1.45）、9.13 kW高亮度（M2≈1.62）激光输出，验证了部分掺杂光纤在突破LD泵浦高功率、高亮度光纤激光器性能瓶颈方面的显著优势与应用潜力。

3、基于增益竞争的窄线宽光纤放大器受激布里渊散射效应抑制技术

作者：薛凯，武天志，付士杰*，许阳，盛泉，房强，史伟**，姚建铨

第一单位：天津大学精密仪器与光电子工程学院

摘要：通过建立包含辅助光作用的掺镱光纤放大器模型，系统研究了辅助光对受激布里渊散射（SBS）效应的抑制机制及辅助光参数优化规律。研究发现，辅助光对SBS的抑制效果具有显著的波长依赖性，在 20/400 μm光纤放大系统中，其临界波长约为1033 nm，辅助光波长小于临界波长时，SBS阈值下降，而大于临界波长时SBS阈值提高。在此基础上，综合考虑ASE抑制、光‑光效率与热负载，提出一种综合优化辅助光波长、注入功率比与光纤长度的方法。当光‑光效率分别为85%、75%和65%时，所提方法将放大器SBS阈值由800 W分别提升至1734 W、2137 W 和 2209 W。

4、基于自研长锥形掺镱光纤实现1018 nm反向级联泵浦20 kW级稳定激光输出

作者：陈艺，代江云，李峰云，张凝睿，刘玙，刘念，姜蕾，陶汝茂，高聪*

第一单位：中国工程物理研究院激光聚变研究中心

摘要：基于自主研制的尺寸由30/250 μm渐变至48/400 μm的长锥形光纤，搭建了主振荡功率放大器，采用1018 nm光纤激光反向级联泵浦方式，通过优化种子模式调控技术，成功实现了中心波长为1080 nm、最高功率为20.8 kW、斜率效率为88%的激光输出，该激光系统在累计1 h出光过程中的最高输出功率波动小于1.5%，系统具有较好的稳定性。该成果验证了长锥形光纤在高功率放大器中的较大应用潜力。

5、高掺杂长距离侧面泵浦光纤实现20 kW稳定出光

作者：高聪，陈艺，刘念，张凝睿，李峰云，刘玙*，代江云，姜蕾，吴文杰，陶汝茂**，王建军，林宏奂，彭志涛

第一单位：中国工程物理研究院激光聚变研究中心

摘要：采用稀土螯合全气相掺杂技术制备掺镱光纤预制棒，所掺杂Yb的原子数分数达到1.8×10^-3，通过共掺元素Al和P的合理搭配实现了低损耗和光子暗化抑制。使用高掺镱芯棒研制了（1+1）型长距离侧面泵浦光纤，并将其作为MOPA光纤激光放大器，实现了1018 nm同带泵浦20.17 kW激光输出，斜率效率为87.1%，3 dB线宽为3.0 nm，受激拉曼散射（SRS）抑制比为47.4 dB。20 kW输出功率下累计出光1 h后功率稳定。高掺杂侧面泵浦光纤为单纤激光系统功率提升提供了有效技术路径。