LD泵浦的聲光調(diào)Q摻鐿全光纖激光器.pdf

1、全光纖激光器具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊和攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，在軍事、工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、非線性頻率變換、遙感和空間通訊等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，它的研究已成為激光器件領(lǐng)域內(nèi)非?；钴S的方向。 本論文在理論方面研究了連續(xù)和調(diào)Q光纖激光器的工作特性，在實(shí)驗(yàn)方面設(shè)計(jì)成功了連續(xù)和調(diào)Q摻鐿全光纖激光器。本論文的主要內(nèi)容如下： 1.首次從泵浦光和信號(hào)光功率分布的角度比較了不同泵浦方式和輸出方式對(duì)連續(xù)光纖激光器綜合指標(biāo)的影響。重點(diǎn)研究了單端泵浦單端輸出

2、的特性，求解了描述纖芯內(nèi)正向和反向功率分布的耦合波微分方程，計(jì)算了輸出功率依賴于泵浦功率、纖芯直徑、光纖長度和輸出端反射率的定量關(guān)系，得出了連續(xù)光纖激光器輸出特性的普遍規(guī)律；結(jié)論對(duì)連續(xù)光纖激光器的設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義。 2.實(shí)現(xiàn)了連續(xù)摻鐿全光纖激光器的實(shí)驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)。自行設(shè)計(jì)了泵浦源的溫度控制系統(tǒng)，獲得了波長為1083nm的連續(xù)激光輸出，激光功率達(dá)到3.426W，半導(dǎo)體泵浦光轉(zhuǎn)化為激光的效率為28.5％。 3.首次提出了一種基于‘能

3、量利用率與初始反轉(zhuǎn)粒子數(shù)的關(guān)系’求解剩余反轉(zhuǎn)粒子數(shù)的新方法，該方法簡化了調(diào)Q光纖激光器數(shù)值計(jì)算的過程。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)調(diào)Q光纖激光器的速率方程理論，得出了調(diào)Q光纖激光器的初始參數(shù)諸如泵浦功率、纖芯直徑、光纖長度、輸出透過率和腔的固有損耗等影響脈沖寬度和脈沖能量的規(guī)律，進(jìn)一步明確了壓縮脈沖寬度和提高脈沖能量的方法；文中的分析可為同類調(diào)Q光纖激光器的設(shè)計(jì)提供參考。 4.首次在國內(nèi)開展了聲光調(diào)Q摻鐿全光纖激光器的實(shí)驗(yàn)研究。在連續(xù)摻鐿全

4、光纖激光器的基礎(chǔ)上，諧振腔的高反端串接一個(gè)帶尾纖的聲光Q開關(guān)，實(shí)現(xiàn)了聲光調(diào)Q摻鐿全光纖激光器的實(shí)驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)；在重復(fù)頻率500Hz時(shí)，脈沖寬度為3μs，脈沖能量達(dá)到2.94mJ；并實(shí)現(xiàn)了重復(fù)頻率在10Hz-100kHz范圍內(nèi)可調(diào)。 5.首次利用光纖型聲光Q開關(guān)和單模光纖中的SBS效應(yīng)進(jìn)行了混合調(diào)Q摻鐿全光纖激光器的實(shí)驗(yàn)研究。在重復(fù)頻率50kHz時(shí)獲得了脈沖寬度150ns的穩(wěn)定脈沖輸出。 6.開展了被動(dòng)調(diào)Q摻鐿全光纖激光器的實(shí)驗(yàn)