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Effective suppression of the photodarkening effect in high-power Yb-doped fiber amplifiers by H
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资源说明：基于给定的内容，本知识点将集中于高功率掺杂光纤放大器中光暗化效应的抑制，以及掺氢处理（H2-loading）的应用，针对这种效应在掺Yb（Ytterbium）光纤放大器中的影响进行探讨。
标题中的“High-power Yb-doped fiber amplifiers”指的是在高功率应用中广泛使用的掺Yb光纤放大器，这类放大器因其低量子损耗、高转化效率和简单的能级结构，成为高功率光纤激光系统的核心组件。Yb掺杂光纤（YDF）由于具有出色的放大性能，在高功率单模激光器领域实现了超过20千瓦的输出功率。
描述中提到的“photodarkening effect”是指光暗化效应，这是一种影响掺杂光纤如YDF的稳定性的现象。光暗化效应会在Yb掺杂光纤中产生色心，这些色心导致材料吸收增加，表现为光纤对光的透射率降低，进而影响激光器的性能，降低其长期稳定性。光暗化是掺Yb光纤激光器和放大器应用中的一个重要限制因素。
在介绍中，研究者们阐述了掺氢处理（H2-loading）技术对抗光暗化效应的能力。在所谓的“H2-loading”过程中，光纤被放在含氢的环境中，使氢分子扩散进入光纤玻璃的网络中。这个过程可以显著改善掺杂光纤的激光性能，并且可以在一定程度上抑制光暗化效应。
通过实验发现，未经掺氢处理的光纤（pristine fiber）在达到平衡状态时，其在702nm处的光暗化损耗为114.4dB/m。相比之下，在掺氢处理的光纤中，光暗化效应基本消失。这种处理方式对激光器性能的影响，通过对模式不稳定性阈值和输出功率的演化来体现。在300分钟的泵浦时间后，未处理光纤的模式不稳定性阈值从770W下降到612W，并且输出功率出现了周期性波动，最终达到100W。
然而，在采用掺氢处理的对比实验中，观察到输出功率保持稳定，没有出现模式不稳定的迹象。此外，在638nm处的透射率测量也确认了光暗化效应的缺失。
这项研究的意义在于，它为抑制高功率光纤放大器中的光暗化效应提供了新的解决途径，并为未来高性能光纤激光器的进一步发展铺平了道路。
该文档还提到了光纤激光器的市场发展迅速，在过去几十年里，单模YDF激光器的输出功率已经超过了20千瓦。这进一步突出了YDF在高功率激光系统中的重要性，同时也强调了有效管理光暗化效应的迫切需求，因为这对于保持光纤激光器的长期稳定性和可靠性至关重要。
文章提到的“Chinese Laser Press”和DOI标识了文档的出版信息和在线可访问性，表明了本项研究的正式出版以及全球科学文献中的索引和可检索性。这强调了该领域内国际研究的合作与交流。
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