合束泵浦光纖激光器及光纖合束器研究.pdf

1、光纖激光器是一種新型固體激光器，其特點(diǎn)是使用雙包層摻雜稀土離子光纖作為增益介質(zhì)。因?yàn)楣饫w本身的特性，使得光纖激光器比其它固體激光器具有明顯的優(yōu)勢(shì)，如：易于散熱，光束質(zhì)量好，轉(zhuǎn)換效率高，系統(tǒng)靈活可靠等。這些優(yōu)點(diǎn)使光纖激光器受到十分廣泛的關(guān)注，并成為固體激光發(fā)展的主要方向之一。光纖激光器已經(jīng)廣泛進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用，涉及激光加工，軍事，光通信和激光理療等領(lǐng)域，獲得了很好的效果。目前為了獲得更高功率輸出且不破壞光束質(zhì)量的光纖激光，出現(xiàn)了光纖激光器的相

2、干合束技術(shù)。光纖合束器作為能夠?qū)崿F(xiàn)相干合束的無源光器件，具有很好的應(yīng)用前景。本文主要對(duì)光纖激光器的基本原理進(jìn)行了研究，搭建了光纖激光器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在實(shí)驗(yàn)中對(duì)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量和分析并進(jìn)行優(yōu)化，采用合束泵浦的方式獲得了20W的連續(xù)激光輸出。對(duì)于光纖合束器的基本制作工藝進(jìn)行了初步研究。 在合束泵浦光纖激光器實(shí)驗(yàn)中，對(duì)LD泵浦源進(jìn)行了有效風(fēng)冷，將波長漂移控制在915nm附近的最佳范圍之內(nèi)，在多LD合束的情況下光譜寬度為6nm。測(cè)試了光纖合束

3、器的基本參數(shù)并用于指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其進(jìn)行了冷卻處理。采用截?cái)喾▽?shí)際測(cè)量了有源光纖的吸收系數(shù)，并以此為依據(jù)確定實(shí)驗(yàn)中光纖的最佳長度為22m。該長度與實(shí)驗(yàn)中輸出功率的最優(yōu)長度吻合。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了由于重吸收的存在，激光波長隨有源光纖長度增加而增加的關(guān)系。利用雙透鏡系統(tǒng)進(jìn)行端面耦合調(diào)節(jié)，在整體實(shí)驗(yàn)中獲得了以下結(jié)果：4×1合束泵浦實(shí)驗(yàn)，輸出功率10.5W、斜率效率斜65％，整體轉(zhuǎn)換效率為46％；6×1合束泵浦實(shí)驗(yàn)，輸出功率20.5W、斜率效率斜7