高功率1150 nm光纖激光器研究.pdf

1、近年來1120~1200 nm波段光纖激光器在軍事、天文、醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。產(chǎn)生此波段激光最常見的增益介質(zhì)是摻鐿光纖，但是由于摻鐿光纖在此波段發(fā)射截面小，導(dǎo)致功率提升受到1060~1100 nm波段ASE的限制。本文針對此波段激光功率受限的問題展開了理論和實(shí)驗(yàn)研究，主要結(jié)果如下：
　　一，建立了1120~1200 nm波段摻鐿光纖激光器的理論模型，對激光器進(jìn)行了理論分析。根據(jù)鐿離子的吸收發(fā)射特性，綜合分析了ASE反饋、光柵反

2、射率、光纖參數(shù)、泵浦方式以及背景損耗對激光器輸出特性的影響。而后優(yōu)化設(shè)計了激光器參數(shù)，搭建了由半導(dǎo)體激光器直接泵浦的1150 nm摻鐿光纖激光器實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)了52 W的1150 nm激光輸出，為目前國際上公開報道的最高功率。
　　二，為了避免自激振蕩對1150 nm摻鐿光纖激光器功率提升的限制，采用拉曼增益方式實(shí)現(xiàn)1150 nm激光輸出。首先建立了拉曼光纖激光器的理論模型，分析了光纖長度、光柵反射率、拉曼增益系數(shù)以及信號光損耗對

3、輸出特性的影響。搭建了1150 nm拉曼光纖激光器實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)了144 W的1150 nm激光輸出，為目前國際上公開報道的最高功率。此外，還進(jìn)行了脈沖1150 nm拉曼光纖激光器實(shí)驗(yàn)，首次實(shí)現(xiàn)了1150 nm波段的脈沖激光輸出。
　　三，由于拉曼光纖激光器采用級聯(lián)泵浦方式，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、整體效率低。在充分利用拉曼增益優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，提出了復(fù)合腔結(jié)構(gòu)1150 nm光纖激光器的新嘗試。由于其采用LD直接泵浦，激光器結(jié)構(gòu)簡單，整體效率