雙包層摻鐿光纖脈沖放大器.pdf

1、由于光纖激光器和放大器具有絕對(duì)理想的光束質(zhì)量、超高的轉(zhuǎn)換效率、完全免維護(hù)、高穩(wěn)定性以及體積小等優(yōu)點(diǎn)而成為激光領(lǐng)域的發(fā)展熱點(diǎn)，脈沖激光器可以完成一般的激光技術(shù)或工具所不能完成的工作，在信息、能源、環(huán)境、醫(yī)療、國(guó)防和基礎(chǔ)科學(xué)研究等領(lǐng)域產(chǎn)生了～批重大發(fā)現(xiàn)和重要研究成果，本論文的主要工作是研究利用大模場(chǎng)面積摻鐿光纖制作的高功率脈沖光纖激光放大器，致力于構(gòu)造一個(gè)全光纖脈沖功率放大系統(tǒng)，使其能產(chǎn)生具有高峰值功率和高能量的脈沖。
　　本文分析了

2、摻鐿光纖放大器的機(jī)理，包括鐿離子的吸收輻射特性，脈沖在光纖中的傳輸方程，以及光纖中的非線性效應(yīng)，重點(diǎn)分析了受激拉曼散射的影響。
　　針對(duì)脈沖激光器所需要承受更高的峰值功率，為提高光纖的功率容限，研究了一些用于高功率放大器中的大模場(chǎng)面積光纖。纖芯中的信號(hào)質(zhì)量由光纖的折射率分布、摻雜濃度以及包層形狀等光纖的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)決定。對(duì)幾種常見(jiàn)折射率分布下各模式的彎曲損耗進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明在一定彎曲半徑下彎曲光纖，能使高次模的彎曲損耗與基模相

3、比大得多，從而改善在光纖中傳輸?shù)男盘?hào)的模式質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)單模傳輸。
　　設(shè)計(jì)了多級(jí)摻鐿光纖脈沖放大器的具體結(jié)構(gòu)，輸出的初始脈沖經(jīng)過(guò)前置放大器、中間級(jí)放大器和后置放大器，在一系列摻鐿光纖放大器中被放大。中間級(jí)放大器和后置放大器用大模場(chǎng)面積光纖組成。在前置放大器中信號(hào)被顯著放大，產(chǎn)生了較大的信號(hào)功率增益。為了進(jìn)一步放大信號(hào)而不產(chǎn)生非線性效應(yīng)，中間級(jí)放大器采用大模場(chǎng)面積光纖構(gòu)成，這樣就能有效降低纖芯中的光功率密度，避免非線性效應(yīng)的產(chǎn)生。前兩