| 题名 | 声光调Q铒镱共掺双包层光纤激光器的研究 |
| 作者 | 王蓟 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-02-02 |
| 授予单位 | 中国科学院长春光学精密机械与物理所 |
| 授予地点 | 长春光学精密机械与物理所 |
| 导师 | 王立军 |
| 关键词 | 光纤激光器 双包层光纤 声光调制器 自调Q 铒镱共掺 |
| 其他题名 | Study on acousto-optic Q-switched erbium/ytterbium co-doped double-clad fiber lasers |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 中文摘要 | 本文介绍了光纤激光器的优点、种类、应用和研究进展。分析了光纤激光器的工作原理和关键技术, 包括稀土离子掺杂双包层光纤、光纤光栅技术及半导体激光抽运模块技术。 分析了镱离子、铒离子和铒镱共掺情况的能级结构，基于速率方程和传输方程，建立了线形腔双包层光纤激光器的理论分析模型，采用数值分析方法分析了光纤长度、后腔镜反射率、光纤损耗等因素对激光器阈值抽运功率、输出功率的影响；分析了铒镱共掺双包层光纤中铒离子上能级粒子数的分布特性，利用铒离子上能级粒子数沿光纤的分布解释了信号光沿光纤的分布规律，为双包层光纤激光器的优化设计提供了理论依据。 总结了调Q光纤激光器的发展现况，利用数学方法简化了Q开关激光器关键参数的分析方程，分析了Q开关激光器最佳反射率、单脉冲能量、提取效率、脉冲宽度和峰值功率与参量z的关系(参量z与不饱和小信号增益和损耗有关)。解决了全光纤化结构、抽运耦合和进一步提高抽运功率技术难题，建立了声光调Q铒镱共掺双包层光纤激光器实验及测试系统，在重复频率15kHz时，得到峰值功率15kW的脉冲序列。实验上给出了分析铒镱共掺脉冲光纤激光器的平均输出功率、单脉冲能量和脉冲宽度随抽运功率以及声光Q开关调制频率的变化关系。在低抽运功率、线形腔光纤激光器中观察到了自调Q脉冲输出，分析了产生自调Q脉冲的原因。 实验中用来构成激光器谐振腔的光纤光栅是我们自制的，文章中分析了光纤光栅选频原理以及光纤光栅F-P谐振腔特性，设计和实现了利用相位掩模法制备光纤光栅实验。得到的光栅中心波长为1551.340nm，反射半高宽0.150nm，边模抑制比在-23dB以上，分析了所制备的光纤光栅的光谱特性和温度特性。 文章中还阐述了采用双程前向结构、利用980nm半导体激光器抽运高掺铒光纤，获得了最大输出功率10.8mW、斜效率10.6%的超荧光光纤光源，其输出光谱在1553.1nm~1588.6nm接近36nm的范围内，功率抖动小于0.2dBm。 采用脉冲泵浦，并利用光纤纤芯中的非线性效应——背向受激布里渊散射，实现了全光纤化的脉冲压缩光纤激光器，得到了纳秒量级的脉冲输出，脉宽为400ns，平均功率2.53W，重复频率15kHz，并对实验结果进行了分析。 文章最后介绍了高功率光纤激光器及其相干组束系统的发展和应用前景。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-21 |
| 页码 | 140 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/321]  |
| 专题 | 长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王蓟. 声光调Q铒镱共掺双包层光纤激光器的研究[D]. 长春光学精密机械与物理所. 中国科学院长春光学精密机械与物理所. 2007. |
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