瓦級全光纖納秒脈沖光纖放大器研究.pdf

1、高功率全光纖脈沖放大器以其低閾值、高效率、高光束質(zhì)量、可靠性好、結(jié)構(gòu)緊湊和散熱性能好等諸多優(yōu)點，在光通信、軍事、醫(yī)療、激光加工等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力，成為近年來的研究熱點并備受關(guān)注。本論文在國家科技部973計劃“基于微結(jié)構(gòu)光纖的光電子功能器件的創(chuàng)新與基礎(chǔ)研究”(項目編號：2003CB314906)和固體激光技術(shù)國家重點實驗室基金“短脈沖雙包層光纖相干激光光源的研究”(項目編號：51438020205JW1502)等項目支持下，對瓦級全

2、光纖包層泵浦納秒脈沖摻鐿放大激光系統(tǒng)進行了實驗研究。主要研究工作包括：
　　 1、毫瓦級功率水平的納秒脈沖種子源主振蕩器研制。通過對平均功率0.5mW、脈寬20ns以及重復(fù)頻率50kHz的脈沖信號進行兩級單模摻鐿光纖放大，最終得到平均功率為26.1mW，信噪比為25dB的脈沖輸出，為實現(xiàn)瓦級全光纖納秒脈沖光纖激光放大系統(tǒng)，提供了性能優(yōu)良的種子源。
　　 2、利用國產(chǎn)摻鐿雙包層光纖，將光纖側(cè)面耦合器和主振蕩功率放大技術(shù)相結(jié)

3、合，研究了側(cè)面分布式泵浦、兩級全光纖連接的摻鐿雙包層脈沖光纖放大器，實現(xiàn)了平均輸出功率2.12W、脈沖寬度20ns、重復(fù)頻率50kHz的全光纖雙包層脈沖光纖激光放大系統(tǒng)。實驗中側(cè)面泵浦耦合器成功的隔離了回波脈沖對泵浦光源的影響，解決了泵浦光源的損壞問題。
　　 3、采用合束器耦合泵浦方式，使用低摻雜濃度的國產(chǎn)D型內(nèi)包層的摻鐿雙包層光纖，通過級聯(lián)兩級包層泵浦光纖放大器，實現(xiàn)了平均功率2.75W、峰值功率2.75kW的全光纖納秒脈沖

4、輸出，由于采用了低摻雜濃度的增益光纖，放大過程中激光脈沖形狀得到有效保持，解決了脈沖放大中脈沖畸變的問題。
　　 4、在對高功率摻鐿雙包層光纖納秒脈沖放大器進行系統(tǒng)實驗研究的基礎(chǔ)上，對放大過程中產(chǎn)生的次脈沖現(xiàn)象進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)全光纖結(jié)構(gòu)的高功率脈沖放大器的光纖熔接質(zhì)量對次脈沖的產(chǎn)生有很大影響，可以通過優(yōu)化熔接參數(shù)和選擇適當(dāng)?shù)亩嗉壉闷址绞郊氨闷止β实玫椒€(wěn)定的高功率脈沖輸出。結(jié)合雙包層摻鐿光纖(YDCF)和主振蕩功率放大(MOP