稀土摻雜光纖激光器研究.pdf

1、本論文的主要研究工作及創(chuàng)新如下:1、在國(guó)內(nèi)首次基于3μm與2μm級(jí)聯(lián)振蕩Ho<'3+>:ZBLAN光纖激光器的工作原理建立了1.1μm帶泵浦下級(jí)聯(lián)振蕩Ho3<'3+>:ZBLAN光纖激光器的動(dòng)態(tài)、穩(wěn)態(tài)速率方程以及功率傳輸方程與相應(yīng)的邊界條件,建立了比較完善的理論模型,并進(jìn)行了該激光器穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)特性的數(shù)值分析.數(shù)值分析表明,級(jí)聯(lián)振蕩Ho<'3+>:ZBLAN光纖激光器具有極高的能量轉(zhuǎn)換效率,并容易產(chǎn)生級(jí)聯(lián)振蕩.2、國(guó)內(nèi)首次從實(shí)驗(yàn)上開展了3

2、μm與2μm級(jí)聯(lián)振蕩Ho<'3+>:ZBLAN光纖激光器的探索,獲得波長(zhǎng)約2920 nm和2040 nm的微弱的級(jí)聯(lián)激光輻射.3、國(guó)內(nèi)首次對(duì)Tm<'3+>:Ho<'3+>共摻石英光纖激光器產(chǎn)生激光的機(jī)理進(jìn)行了研究,建立了796 nm及1180 nm激光泵浦的Tm<'3+>:Ho<'3+>共摻石英光纖激光器的理論模型,并進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)特性的數(shù)值分析.然后從實(shí)驗(yàn)上開展了Tm<'3+>:Ho<'3+>共摻石英光纖激光器的研究,分別用功率為1.4

3、W的796 nm的Ti:S激光器和功率為6.4 W的光纖Raman激光器泵浦.對(duì)于后者,在光纖長(zhǎng)度為1 m時(shí),獲得了最大930 mW的激光輸出,中心波長(zhǎng)為1880 nm,光-光轉(zhuǎn)換效率30%,這是由Tm<'3+>輻射躍遷產(chǎn)生;當(dāng)光纖長(zhǎng)度為3 m時(shí),最大激光輸出降為650 mW,而中心波長(zhǎng)移到1960 nm,這是Ho<'3+>輻射躍遷所致.4、首次利用Ti:S激光器作泵浦源,并利用Ti:S激光腔和Tm<'3+>:Ho<'3+>共摻石英光纖

4、構(gòu)成復(fù)合腔外腔調(diào)諧的方法,成功的獲得了波長(zhǎng)為820 nm帶的高光束質(zhì)量單橫模光纖激光,最大輸出功率達(dá)到1 W,光-光轉(zhuǎn)換斜率達(dá)到15.7%,從而在一定程度上使Ti:S激光器具有光纖激光器的方便性.5、基于Er<'3+>:Yb<'3+>共摻雙包層光纖激光器的理論模型,在數(shù)值分析的基礎(chǔ)上,利用兩種Er<'3+>:Yb<'3+>共摻雙包層光纖,研制成功了Er<'3+>:Yb<'3+>共摻雙包層光纖激光器,在波長(zhǎng)約1565 nm處分別獲得了輸出