全光纖型包層泵浦摻鐿離子光纖激光器的研究.pdf

1、本論文首先對包層泵浦光纖激光器的工作原理進行了闡述，分析了包層泵浦光纖激光器的關(guān)鍵技術(shù)和工藝方法；概括性評述了包層泵浦光纖激光器研究進展和應(yīng)用前景。采用幾何光學(xué)和纖維光學(xué)模式理論的方法，分析了不同內(nèi)包層結(jié)構(gòu)的雙包層光纖對包層泵浦光纖激光器性能的影響，建立了理論模型，設(shè)計了即適應(yīng)于包層泵浦方法，又能夠提高輸出光質(zhì)量的摻雜多包層光纖結(jié)構(gòu)。依據(jù)稀土離子的吸收、發(fā)射特性，以及固體激光泵浦原理。從速率方程和傳輸方程出發(fā)，建立了包層泵浦摻鐿離子雙

2、包層光纖激光器的理論模型，獲得了激光器泵浦閾值功率、輸出光功率和斜率效率的解析表達式。利用MATLAB、MathCAD，ORIGIN等軟件程序，結(jié)合具體參量數(shù)值對實驗進行了模擬分析，分析了光纖長度、腔鏡反射率、泵浦方式、纖芯摻雜濃度等因素對激光器閾值、輸出功率、斜率效率的影響，為光纖激光器的優(yōu)化設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。針對全光纖型包層泵浦摻鐿(Yb3+)離子雙包層光纖激光器的結(jié)構(gòu)要求，設(shè)計了線性光纖光柵F-P諧振腔結(jié)構(gòu)，分析了光纖光柵F-P

3、諧振腔的基本特性。并全面介紹了光纖光柵的原理，制備工藝方法。并利用相位掩模法進行了光纖光柵制備試驗，分析了所制備的單模和多模光纖光柵的光譜特性、溫度特性、應(yīng)力特性。利用設(shè)計和制備的線性光纖光柵F-P腔結(jié)構(gòu)，以及端面泵浦耦合方式，建立了全光纖型包層泵浦摻鐿離子光纖激光器的實驗裝置及測試方法。得到了連續(xù)輸出7.5W，斜效率62.6％，以及近衍射單模(TEM00)激光輸出。同時依據(jù)受激布里淵散射(SBS)的調(diào)Q原理，利用脈沖泵浦，進行了脈寬壓