高功率全光纖化Er3+-Yb3+共摻光纖激光器的研究.pdf

1、包層泵浦技術(shù)的出現(xiàn)帶來了高功率光纖激光器的革命，而Er3+/Yb3+共摻光纖光纖在激光器上的應(yīng)用，擴(kuò)展了摻 Er3+光纖激光器的泵浦源選擇范圍和避免了濃度猝滅效應(yīng)，進(jìn)一步提高了光纖激光器在1.5μm波段的輸出功率。高功率的Er3+/Yb3+共摻光纖激光器具有良好的光束質(zhì)量和高功率密度，不僅用于長距離的通訊傳輸，還可以高效泵浦多種摻Er3+和摻Tm3+晶體，所以獲得了越來越多的關(guān)注。
　　本研究在理論上應(yīng)用Er3+/Yb3+共摻光纖

2、激光器的速率方程，在高功率穩(wěn)態(tài)情況下獲得了其功率傳輸方程組，并結(jié)合光纖激光器的邊界條件獲得功率輸出函數(shù)。以此為理論基礎(chǔ)，仿真確定了光纖的最佳長度，并分析了腔鏡反射率、摻雜濃度、注入泵浦功率和背景損耗對(duì)正反向輸出功率和最佳長度的影響。實(shí)驗(yàn)上，根據(jù)所用LD的輸出功率特性和紅移特性，在保證LD安全的前提下，確定了最佳泵浦情況時(shí)的工作狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，搭建了端面反射的全光纖化光纖激光器，獲得了1.5μm波段的多尖峰振蕩輸出，斜率效率達(dá)到18.3

3、％。首次成功地將單包層光纖刻寫的光柵處理后獲得雙包層光纖光柵的性質(zhì)，以此作為激光器的輸入腔鏡，以光纖端面為輸出腔鏡，構(gòu)建了全光纖化單光柵光纖激光器：首先獲得了斜率效率為22.9%，最高輸出功率6.3W，線寬為36.0pm，中心波長為1569.7nm的單波長窄線寬輸出激光；更換光柵和優(yōu)化光纖長度后獲得斜率效率達(dá)到21.3%，最高輸出功率4.02W，線寬34.9pm，中心波長為1531.9nm單波長窄線寬輸出激光。分析了在全光纖化單光柵激光