摻鐿光纖激光器和超熒光光纖光源的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的固體激光器相比，光纖激光器具有更好的光束質(zhì)量、更高的轉(zhuǎn)換效率、整體結(jié)構(gòu)緊湊并且方便熱控管理，已在光通信、光傳感、工業(yè)加工、激光醫(yī)療、航空航天和激光武器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。超熒光光纖光源作為寬帶光源，因其溫度穩(wěn)定性好、輸出功率高和光譜譜線寬等優(yōu)勢(shì)，比超發(fā)光二極管(SLD)具有更好的空間相干性和低的時(shí)間相干性，被廣泛應(yīng)用在光纖陀螺儀、光學(xué)層析成像、拉曼激光器光源以及某些信號(hào)處理系統(tǒng)中。
　　本文基于摻鐿光纖，從理論和實(shí)驗(yàn)兩方

2、面，對(duì)摻鐿雙包層光纖激光器和摻鐿超熒光光纖光源進(jìn)行了深入的研究，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了輸出波長(zhǎng)為1018nm的摻鐿雙包層光纖激光器，并以此作為泵浦源，首次實(shí)現(xiàn)了同帶纖芯泵浦下的超熒光光纖光源輸出，為今后超熒光光纖光源的研制提供了新的思路。論文完成的主要工作如下:
　　第一，結(jié)合摻鐿光纖激光器的工作原理與光功率傳輸方程，在給定的光纖參數(shù)下，利用Matlab仿真了泵浦光波長(zhǎng)、泵浦方式、光纖長(zhǎng)度和諧振腔后腔鏡反射率分布對(duì)光纖激光的輸出功率的影響。

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　　第二，結(jié)合摻鐿超熒光光纖光源的工作原理與功率傳輸方程，給出了產(chǎn)生寄生振蕩的閾值條件。利用RP Fiber Power仿真了不同泵浦方式、光纖長(zhǎng)度對(duì)超熒光輸出功率及光譜的影響，并就光纖端面反射率對(duì)SFS的影響進(jìn)行了分析。
　　第三，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，將波長(zhǎng)為976nm的半導(dǎo)體二極管作為泵浦源，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了輸出波長(zhǎng)為1018nm的摻鐿雙包層光纖激光器。當(dāng)泵浦光功率為22.6W時(shí)，光纖激光器的最大連續(xù)輸出功率為13.9W，

4、輸出波長(zhǎng)為1018.08nm，3dB帶寬為0.30nm。1018nm光纖激光器的搭建，為實(shí)現(xiàn)同帶泵浦的超熒光光纖光源提供了可能性。
　　第四，以1018nm光纖激光器作為泵浦源，采用纖芯泵浦方式，搭建了單程前向結(jié)構(gòu)的超熒光光纖光源，首次實(shí)現(xiàn)了基于同帶泵浦的寬帶摻鐿超熒光光纖光源輸出。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了不同泵浦功率和光纖長(zhǎng)度對(duì)ASE輸出功率及光譜的影響。另外作為對(duì)比，本論文采用包層泵浦方式，實(shí)現(xiàn)了泵源波長(zhǎng)為976nm的超熒光光纖光源。研