2μm與3μm波段光纖激光器的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、紅外光纖激光器一直在醫(yī)學(xué)、軍事、通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，尤其是波長(zhǎng)在2μm與3μm波段的光纖激光器，由于其工作波長(zhǎng)恰好位于水的兩個(gè)吸收峰上，所以在醫(yī)學(xué)上，特別是微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)上有著極大的應(yīng)用前景。目前使用Tm3+摻雜的光纖激光器是獲得2μm波段激光輸出的重要方法，而對(duì)于3μm波段的光纖激光器一般要采用稀土離子摻雜的氟化物光纖作為增益介質(zhì)。Er3+摻雜氟化物光纖激光器與Ho3+摻雜氟化物光纖激光器是3μm波段激光獲取方法的研究熱點(diǎn)。

2、>　　 本論文的選題來(lái)源于國(guó)家973計(jì)劃(編號(hào)：2010CB327605)、國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào)：11174154)等項(xiàng)目的內(nèi)容。本論文的主要研究?jī)?nèi)容圍繞2μm與3μm波段的光纖激光器的理論與實(shí)驗(yàn)研究而展開(kāi)，取得的主要研究成果及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1、建立了考慮Tm3+能級(jí)躍遷中的交叉弛豫現(xiàn)象的光纖激光器的理論分析模型，通過(guò)數(shù)值模擬分析了光纖長(zhǎng)度、腔鏡反射率等參數(shù)對(duì)激光輸出性能的影響。實(shí)驗(yàn)上成功實(shí)現(xiàn)了摻銩光纖激光器在2048

3、nm的激光輸出，輸出功率達(dá)5.4W，斜率效率為49％。實(shí)驗(yàn)研究了溫度對(duì)摻銩光纖激光器的輸出性能影響，實(shí)現(xiàn)了室溫下運(yùn)行的脈沖泵浦的摻銩光纖激光器。
　　 2、對(duì)Er3+摻雜氟化物光纖激光器與Ho3+、Pr3+共摻的氟化物光纖激光器進(jìn)行了理論研究，著重分析了能量上轉(zhuǎn)換、激發(fā)態(tài)吸收等現(xiàn)象對(duì)激光性能的影響。
　　 3、國(guó)內(nèi)率先成功實(shí)現(xiàn)了3μm附近的摻鉺ZBLAN雙包層光纖激光器，輸出功率120mW，斜率效率2.9％。