1550nm高功率光纖放大器的研究.pdf

1、傳統(tǒng)線性腔光纖激光器結(jié)構(gòu)復(fù)雜且很難獲得高功率、窄譜線和高重復(fù)頻率的激光輸出，而種子源主振蕩功率放大(MOPA)光纖放大系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)勢(shì)，可進(jìn)一步提高光纖激光系統(tǒng)輸出特性，成為實(shí)現(xiàn)高脈沖能量、高峰值功率脈沖激光輸出的主要結(jié)構(gòu)。為了獲得高能量的脈沖光纖激光器，本論文展開了以理論分析為基礎(chǔ)，數(shù)值仿真為輔的高功率鉺鐿共摻光纖放大器的實(shí)驗(yàn)研究。
　　本論文的主要內(nèi)容有:
　　1.闡述了MOPA系統(tǒng)的基本原理，以及相應(yīng)的

2、雙包層光纖技術(shù)和包層泵浦技術(shù)。分析鉺鐿共摻光纖的能級(jí)結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了EYDFA在穩(wěn)態(tài)下速率方程和傳輸方程，為鉺鐿共摻系統(tǒng)的數(shù)值仿真奠定理論基礎(chǔ);利用MATLAB軟件對(duì)不同輸入情況下的輸出特性進(jìn)行理論數(shù)值分析，包括不同輸入信號(hào)光功率、不同泵浦方式、不同光纖長度下的輸出功率大小、輸出增益大小和反轉(zhuǎn)粒子數(shù)的分布。
　　2.設(shè)計(jì)了適用于雷達(dá)系統(tǒng)的納秒量級(jí)鉺鐿共摻光纖放大器。采用直接電路調(diào)制的半導(dǎo)體激光器作為種子源，對(duì)比分析了單程、雙程摻鉺光纖

3、放大器(EYDFA)輸出特性的;基于鉺鐿共摻系統(tǒng)的數(shù)值仿真，實(shí)驗(yàn)對(duì)比了正向、反向泵浦條件下，鉺鐿共摻光纖放大器(EYDFA)的輸出光譜和功率;對(duì)納秒量級(jí)脈沖光纖放大器實(shí)驗(yàn)過程中的受激自發(fā)輻射(ASE)、非線性效應(yīng)和瞬時(shí)增益進(jìn)行理論分析。
　　3.設(shè)計(jì)了適用于材料精密加工領(lǐng)域的高功率亞納秒鉺鐿共摻光纖放大器。激光種子源采用直接電路調(diào)制的法布里-帕羅半導(dǎo)體激光器，經(jīng)過三級(jí)級(jí)聯(lián)EYDFA系統(tǒng)放大，得到高能量、高峰值功率亞納秒光纖激光器。