基于增益開關(guān)技術(shù)的高能量脈沖全光纖激光器研究.pdf

1、自從上世紀(jì)六十年代初世界上第一臺紅寶石激光器問世以來，激光器作為一種應(yīng)用廣泛的工具已經(jīng)深刻的影響甚至改變了我們的生活。近年來，光纖激光器在工業(yè)市場中大放異彩，已經(jīng)取代了部分傳統(tǒng)的Nd:YAG固體激光器和CO2激光器。光纖本身的狹長構(gòu)型，使得光纖激光器非常容易獲得高平均功率。然而，同樣是由于這一構(gòu)型，導(dǎo)致傳輸其中的激光功率密度較高易于積累非線性效應(yīng)，不利于獲得高的峰值功率和單脈沖能量。正因?yàn)榇嬖谶@樣的問題，研究者們嘗試各種方法以從光纖激光

2、器中獲得高脈沖能量和峰值功率，成為了近年來得研究熱點(diǎn)。
　　本課題旨通過發(fā)展在光纖激光器中尚未被大量應(yīng)用的增益開關(guān)脈沖產(chǎn)生方法，以獲得高脈沖能量的全光纖激光器。本課題的研究內(nèi)容和所獲得的主要成果包括：1）通過模擬計(jì)算給出了增益開關(guān)鉺鐿共摻光纖激光器的時(shí)域和能量域特征，為此類激光器的實(shí)驗(yàn)研究提供重要的參考依據(jù)；2）采用理論模型計(jì)算研究了同帶泵浦增益開關(guān)摻銩光纖激光器的時(shí)域特征，確定了獲得類高斯脈沖的泵浦條件并給出了不同激光器配置時(shí)輸

3、出脈沖時(shí)域特征變化；3）采用數(shù)值模擬計(jì)算研究了摻銩光纖激光器在采用不同泵浦躍遷、輸出高達(dá)千瓦功率時(shí)的激光特性和熱效應(yīng)，提出了級聯(lián)泵浦摻銩光纖激光器的設(shè)計(jì)思路并計(jì)算了預(yù)期結(jié)果；4）構(gòu)建了采取全新的混合泵浦構(gòu)型的增益開關(guān)摻銩光纖激光器的實(shí)驗(yàn)裝置，獲得高達(dá)230微焦的單脈沖能量輸出，比已有文獻(xiàn)中報(bào)道的結(jié)果提高了一個(gè)數(shù)量；5）采用一個(gè)同帶泵浦的增益開關(guān)摻銩光纖激光器作為種子源，構(gòu)建了2微米波段的全光纖主功率振蕩放大器，獲得了脈沖能量高達(dá)7毫焦的