摻鐿增益導(dǎo)引-折射率反導(dǎo)引光纖的研究.pdf

1、目錄願(yuàn)1Abstract2mmmt31.1研究背景和意義31.2增益導(dǎo)引一折射率反導(dǎo)引（GGIAG)光纖基本原理41.3國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展71.4本論文的主要工作14第二章不同泵浦方式泵浦摻Y(jié)b3GGIAG光纖激光器的輸出特性152.1泵浦耦合技術(shù)152.2GGIAG光纖激光器速率方程182.3數(shù)值分析方法192.4數(shù)值計(jì)算212.5雙端面泵浦GGIAG光纖激光器222.6側(cè)面單點(diǎn)泵浦GGIAG光纖激光器252.7空間多點(diǎn)泵浦GGIAG光纖

2、激光器292.8本章小結(jié)33第三章?lián)結(jié)b3GGIAG光纖激光器的溫度分析353.1引言353.2光纖激光器熱效應(yīng)理論模型353.3光纖激光器溫度分布的解析解363.4計(jì)算參數(shù)383.5端面泵浦GGIAG光纖激光器的溫度分析393.6空間多點(diǎn)泵浦GGIAG光纖激光器的溫度分析413.7本章小結(jié)43第四章?lián)結(jié)b3GGIAG光纖激光器的實(shí)驗(yàn)研究444.1光纖端面處理444.2LD端面泵浦GGIAG光纖激光實(shí)驗(yàn)494.3本章小結(jié)50第五章總結(jié)與

3、展望52摘要摘要雙包層光纖激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、散熱條件簡(jiǎn)單、泵浦波長(zhǎng)范圍寬、高效率、高功率、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在光通訊、工業(yè)加工、醫(yī)療、激光印刷與打標(biāo)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由于作為增益介質(zhì)的光纖纖芯的一般較小，高功率光纖激光器的輸出功率受到了限制。增益導(dǎo)引一折射率反導(dǎo)引（GGIAG)光纖是一種新型結(jié)構(gòu)光纖，以其大芯徑、單模激光輸出的特點(diǎn)，為解決這個(gè)瓶頸問(wèn)題提供了新的方案。本文首先論述了GGIAG光纖激光器的研究現(xiàn)狀，接下來(lái)從泵浦方式的角度研

4、究了不同泵浦方式泵浦GGIAG光纖激光器的輸出特性和溫度分布，最后對(duì)摻Y(jié)b3GGIAG光纖進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，主要工作有以下幾個(gè)部分：1、應(yīng)用IdoKelosn的激光模型，建立摻Y(jié)b3GGIAG光纖激光器的速率方程組，并數(shù)值分析了雙端面泵浦情況下的泵浦功率、光纖長(zhǎng)度、增益分布等與輸出功率的關(guān)系。2、研究了單點(diǎn)側(cè)向泵浦摻Y(jié)b3GGIAG光纖激光器的特性，討論了不同泵浦光分布條件下，光纖中的正反向激光功率分布，以及泵浦點(diǎn)位置變化對(duì)輸出激光功率的

5、影響。分析了空間多點(diǎn)泵浦摻Y(jié)b3GGIAG光纖激光器，將多點(diǎn)泵浦方式與端面泵浦方式進(jìn)行比較，考察不同泵浦方式的激光輸出特性的優(yōu)缺點(diǎn)。3、建立摻Y(jié)b3GGIAG光纖激光器的熱傳導(dǎo)方程，在不忽略縱向熱對(duì)流的前提下，推導(dǎo)熱傳導(dǎo)方程的解析解，并數(shù)值模擬了端面泵浦和空間多點(diǎn)泵浦GGIAG光纖的溫度特性，比較不同泵浦方式光纖溫度改善的優(yōu)劣。4、對(duì)摻Y(jié)b3GGIAG玻璃光纖端面處理技術(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，得到良好光學(xué)質(zhì)量的光纖端面。搭建摻Y(jié)b3GGIAG