硫化物光纖激光器中的拉曼特性基礎研究.pdf

1、光纖拉曼激光器是受激拉曼散射現(xiàn)象的一個重要應用。它采用光纖為增益介質(zhì),利用非線性光學效應中的受激拉曼散射，通過采用不同波長泵浦源泵浦，可獲得定向更長Stokes波長輸出，理論上輸出波長可以拓展到任意波段，且可調(diào)諧波長范圍大。在與傳統(tǒng)化學激光器和固體激光器相比，光纖拉曼激光器有著光束質(zhì)量優(yōu)良、體積小、轉換效率高、散熱效果佳等優(yōu)勢。傳統(tǒng)的基于石英光纖的拉曼激光器，由于石英光纖的高聲子能量，導致激光器輸出波長受限在2μm以內(nèi)，而大于2μm的中

2、紅外激光在國防、醫(yī)療、光通信及材料加工等領域顯示出巨大的應用前景。具有高非線性系數(shù)和低聲子能量的硫化物光纖作為一種新型的中紅外光纖，越來越成為光纖拉曼激光器中的研究熱點。
　　本文首先介紹了光纖激光器的分類和中紅外激光的應用，介紹了光纖拉曼激光器的分類、特點及國內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀，介紹了受激拉曼散射原理、拉曼增益系數(shù)和拉曼閾值，闡述了典型的線型一階和二階光纖拉曼激光器的基本結構和工作原理，并逐一介紹了光纖拉曼激光器的三要素：泵浦源

3、、拉曼光纖和諧振腔。其次，建立了基于As-Se光纖的3μm輸出一階和二階拉曼激光器的理論模型，對一階硫化物光纖拉曼激光器利用MATLAB軟件直接采用四階龍格庫塔法建模仿真，對二階硫化物光纖拉曼激光器采用多維并行打靶法尋找初值并結合四階龍格庫塔法建模仿真。在獲得泵浦光及雙向 Stokes光在諧振腔內(nèi)的功率分布基礎上，對這兩種拉曼結構從泵浦光、光纖長度、Stokes光輸出耦合反射率、輸入耦合反射率、光纖損耗等進行了參數(shù)最優(yōu)化和深入分析，證實