高功率摻銩光纖激光功率定標(biāo)放大研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的1μm光纖激光相比，2μm光纖激光具有非線性效應(yīng)閾值更高、更易保持單模工作、人眼安全等不可替代的優(yōu)勢(shì)。近些年，隨著光纖激光技術(shù)的進(jìn)步，高功率2μm光纖激光得以快速發(fā)展，其應(yīng)用遍及工業(yè)加工、生物醫(yī)療、通信遙感等諸多領(lǐng)域。然而，2μm光纖激光功率定標(biāo)放大仍面臨著諸多挑戰(zhàn)，泵浦光亮度、熱負(fù)荷、非線性效應(yīng)、光纖激光極限功率等因素限制了2μm光纖激光輸出功率的進(jìn)一步提升。針對(duì)上述限制因素，本文對(duì)高功率摻銩光纖激光功率定標(biāo)放大展開理論和實(shí)驗(yàn)

2、研究。
　　論文回顧了2μm高功率連續(xù)、脈沖激光和超熒光的研究進(jìn)展，分析并總結(jié)了摻銩、摻鈥光纖激光功率定標(biāo)放大的限制因素，分別針對(duì)泵浦光亮度、熱負(fù)荷、非線性效應(yīng)等因素展開相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)研究。
　　針對(duì)泵浦光功率和熱負(fù)荷的限制，對(duì)摻銩光纖激光高功率泵浦方案展開理論研究。分析對(duì)比多種可行的摻銩光纖激光泵浦方案，建立3H6→3F4泵浦方案模型。對(duì)當(dāng)前技術(shù)水平下泵浦源最成熟、輸出功率最高的的0.79μm LD泵浦方案和量子虧損、熱負(fù)

3、荷最小的1.9μm摻銩光纖激光泵浦方案進(jìn)行數(shù)值仿真，以激光系統(tǒng)效率和泵浦光功率注入潛力為判斷依據(jù)，則使用1.9μm摻銩光纖激光泵浦方案可實(shí)現(xiàn)更高功率激光輸出。
　　針對(duì)時(shí)域穩(wěn)定性對(duì)非線性效應(yīng)閾值、功率定標(biāo)放大能力的限制，對(duì)摻銩光纖ASE光源的功率定標(biāo)放大能力展開實(shí)驗(yàn)研究。理論計(jì)算MOPA系統(tǒng)中主振蕩器時(shí)域穩(wěn)定性對(duì)非線性效應(yīng)閾值、功率定標(biāo)放大能力的影響，實(shí)驗(yàn)搭建具有良好時(shí)域穩(wěn)定性的超熒光光源，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)300 W的高功率輸出，并研究