單波長(zhǎng)光纖激光器的穩(wěn)定輸出研究.pdf

1、與傳統(tǒng)固體激光器相比，光纖激光器具有如結(jié)構(gòu)緊湊、高效、光束質(zhì)量好、散熱性好等優(yōu)點(diǎn)。單波長(zhǎng)光纖激光器在大容量波分復(fù)用通信系統(tǒng)、光纖傳感器、干涉儀、絕對(duì)參考源、相干通信等中有廣泛的應(yīng)用而受到廣泛關(guān)注。 本論文主要對(duì)單摻稀土單波長(zhǎng)光纖激光器的優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了深入的理論研究，由于鉺鐿共摻單波長(zhǎng)光纖激光器具有激光輸出斜率效率高、波長(zhǎng)穩(wěn)定性好、調(diào)諧范圍寬等許多優(yōu)點(diǎn)，本論文也對(duì)鉺鐿共摻單波長(zhǎng)光纖激光器的優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了深入的理論研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得

2、了偏振保持光纖激光器單波長(zhǎng)激光穩(wěn)定輸出，得到了如下主要研究成果： 1.提出了確定輸入端反射系數(shù)與輸出端反射系數(shù)選擇區(qū)域的新型方法。在單波長(zhǎng)光纖激光器中激光信號(hào)存在散射損耗時(shí)，為獲得較短的最佳光纖長(zhǎng)度以及對(duì)應(yīng)較大的斜率效率，在我們獨(dú)立提出的選擇準(zhǔn)則下，這種方法能夠找到合適的輸入端反射系數(shù)與輸出端反射系數(shù)。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，雙包層單波長(zhǎng)光纖激光器有一個(gè)類(lèi)三角形的選擇區(qū)域。 2.提出了用以確定在鉺鐿共摻單波長(zhǎng)光纖激光器中最佳光

3、纖長(zhǎng)度與最佳鐿鉺濃度比兩類(lèi)集合尋優(yōu)法。在一定的泵浦功率與摻鉺濃度下，這兩類(lèi)方法基于最大輸出功率與最佳光纖長(zhǎng)度或最佳鐿鉺濃度比之間的關(guān)系，數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，最佳光纖長(zhǎng)度值元素與最佳鐿鉺離子濃度比值元素位于兩類(lèi)集合尋優(yōu)法遍取的最佳光纖長(zhǎng)度值域與最佳鐿鉺離子濃度比值域時(shí)，這兩類(lèi)集合尋優(yōu)法是等價(jià)的。 3.提出了一種初始值搜索算法，用來(lái)解決依賴(lài)單變量初值估計(jì)的非線性微分方程或非線性微分方程組的收斂問(wèn)題。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，通過(guò)這種算法，有效