高功率光纖激光器的仿真研究.pdf

1、高功率光纖激光器是固體激光器中重要的一類,是集合了光纖光柵技術(shù)、雙包層光纖制作技術(shù)、激光二極管光纖模塊及其泵浦技術(shù)于一身的新型激光器技術(shù),在許多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景,被譽(yù)為二十一世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一.高功率摻鐿雙包層光纖激光器具有寬吸收譜、寬增益帶和調(diào)諧范圍,且上能級(jí)壽命長(zhǎng),泵浦效率高,適合于性能成熟的激光二極管泵浦.再加之作為光纖激光器所具有的低閾值、高增益、連續(xù)輸出特性,以及小體積、便攜式、集成化特點(diǎn)和可靈活彎曲的光波導(dǎo)等特性,使

2、其相關(guān)的理論和技術(shù)研究成為目前激光領(lǐng)域的一個(gè)重要的研究方向.本論文圍繞激光二極管泵浦的摻鐿雙包層光纖激光器的特性進(jìn)行理論研究并取得如下結(jié)論:一、對(duì)高功率雙包層泵浦光纖激光器進(jìn)行了概述,指出目前該領(lǐng)域在國(guó)際上的發(fā)展?fàn)顩r、國(guó)內(nèi)的研究階段及發(fā)展前景,明確了論文選題的意義.二、對(duì)雙包層光纖的內(nèi)包層結(jié)構(gòu)、摻雜離子等影響因素進(jìn)行了論述,闡明了Yb<'3+>離子獨(dú)特的能級(jí)結(jié)構(gòu)和光譜結(jié)構(gòu).三、對(duì)雙包層光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究.總結(jié)了實(shí)現(xiàn)高功率光纖

3、激光器所需的關(guān)鍵技術(shù),如高功率泵浦模塊、雙包層光纖及光纖光柵技術(shù).闡述了線形腔、環(huán)形腔結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn);針對(duì)采用透鏡耦合及雙色鏡作為諧振腔鏡的光纖激光器所具有的缺點(diǎn),提出了利用在雙包層光纖內(nèi)制作光纖光柵來(lái)實(shí)現(xiàn)諧振腔鏡的技術(shù),并對(duì)光纖光柵的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了分析.四、對(duì)高功率激光輸出的原理進(jìn)行了分析,從速率方程出發(fā),根據(jù)泵浦光和激光的場(chǎng)分布函數(shù),建立了理論分析模型,對(duì)Yb<'3+>準(zhǔn)四能級(jí)特性以及強(qiáng)泵浦摻Y(jié)b<'3+>的雙包層光纖激光器進(jìn)行了理