全光纖亞納秒脈沖Yb光纖激光器的研究.pdf

1、全光纖化光纖激光器具有的功耗低、效率高、體積小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)加工、光纖傳感、光譜學(xué)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。本文主要研究了兩種納秒/亞納秒金光纖化脈沖Yb光纖激光器，一種是基于半導(dǎo)體種子源的MOPA結(jié)構(gòu)光纖激光器，一種是基于SBS調(diào)Q的全光纖化光纖激光器。
　　首先研究了基于LD種子源的MOPA結(jié)構(gòu)光纖激光器。其種子源采用脈寬4ns,重頻100 kHz的平均功率為100μW的半導(dǎo)體種子激光器，第一級(jí)采用脈沖泵浦放大，可實(shí)現(xiàn)一級(jí)

2、放大倍數(shù)37.8 dB，有效的降低了ASE的影響，輸出光譜里ASE部分被抑制在50dB以下。再經(jīng)過(guò)兩級(jí)連續(xù)放大，最終實(shí)現(xiàn)了脈寬4ns、重頻100 kHz、峰值功率38 kW的全光纖輸出激光脈沖。
　　然后研究了基于SBS調(diào)Q的全光纖化亞納秒光纖激光器及其超連續(xù)譜應(yīng)用。介紹了受激布里淵(SBS)的原理及SBS調(diào)Q激光器的工作機(jī)制，并綜述了目前常用的幾種SBS調(diào)Q光纖激光器的結(jié)構(gòu);為了克服現(xiàn)有SBS調(diào)Q方案實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)障礙——重復(fù)

3、頻率較低、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，設(shè)計(jì)并優(yōu)化了一種全光纖的SBS調(diào)Q光纖激光器。激光脈沖是由一個(gè)光纖光柵構(gòu)成的激光腔產(chǎn)生的，其中雙包層Yb光纖作為增益介質(zhì)，小段Bi/Cr共摻光纖作為飽和吸收體。優(yōu)化Bi/Cr共摻光纖的長(zhǎng)度及光纖光柵的反射率，使得激光腔儲(chǔ)能足夠保證受激布里淵散射的發(fā)生，這樣光纖激光器的調(diào)Q狀態(tài)可以由普通SA調(diào)Q轉(zhuǎn)變?yōu)镾BS調(diào)Q，這樣可以壓縮激光脈沖寬度以及提高峰值功率。最后激光輸出功率為1.2W，峰值功率15kW，脈寬小于1ns，重