基于增益開關技術(shù)的高能量脈沖全光纖激光器研究.pdf

1、自從上世紀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，導致傳輸其中的激光功率密度較高易于積累非線性效應，不利于獲得高的峰值功率和單脈沖能量。正因為存在這樣的問題，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。
　　本課題旨通過發(fā)展在光纖激光器中尚未被大量應用的增益開關脈沖產(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）通過模擬計算給出了增益開關鉺鐿共摻光纖激光器的時域和能量域特征，為此類激光器的實驗研究提供重要的參考依據(jù)；2）采用理論模型計算研究了同帶泵浦增益開關摻銩光纖激光器的時域特征，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輸

3、出脈沖時域特征變化；3）采用數(shù)值模擬計算研究了摻銩光纖激光器在采用不同泵浦躍遷、輸出高達千瓦功率時的激光特性和熱效應，提出了級聯(lián)泵浦摻銩光纖激光器的設計思路并計算了預期結(jié)果；4）構(gòu)建了采取全新的混合泵浦構(gòu)型的增益開關摻銩光纖激光器的實驗裝置，獲得高達230微焦的單脈沖能量輸出，比已有文獻中報道的結(jié)果提高了一個數(shù)量；5）采用一個同帶泵浦的增益開關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7毫焦的