高功率摻銩光纖激光功率定標放大研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的1μm光纖激光相比，2μm光纖激光具有非線性效應閾值更高、更易保持單模工作、人眼安全等不可替代的優(yōu)勢。近些年，隨著光纖激光技術的進步，高功率2μm光纖激光得以快速發(fā)展，其應用遍及工業(yè)加工、生物醫(yī)療、通信遙感等諸多領域。然而，2μm光纖激光功率定標放大仍面臨著諸多挑戰(zhàn)，泵浦光亮度、熱負荷、非線性效應、光纖激光極限功率等因素限制了2μm光纖激光輸出功率的進一步提升。針對上述限制因素，本文對高功率摻銩光纖激光功率定標放大展開理論和實驗

2、研究。
　　論文回顧了2μm高功率連續(xù)、脈沖激光和超熒光的研究進展，分析并總結(jié)了摻銩、摻鈥光纖激光功率定標放大的限制因素，分別針對泵浦光亮度、熱負荷、非線性效應等因素展開相關理論和實驗研究。
　　針對泵浦光功率和熱負荷的限制，對摻銩光纖激光高功率泵浦方案展開理論研究。分析對比多種可行的摻銩光纖激光泵浦方案，建立3H6→3F4泵浦方案模型。對當前技術水平下泵浦源最成熟、輸出功率最高的的0.79μm LD泵浦方案和量子虧損、熱負

3、荷最小的1.9μm摻銩光纖激光泵浦方案進行數(shù)值仿真，以激光系統(tǒng)效率和泵浦光功率注入潛力為判斷依據(jù)，則使用1.9μm摻銩光纖激光泵浦方案可實現(xiàn)更高功率激光輸出。
　　針對時域穩(wěn)定性對非線性效應閾值、功率定標放大能力的限制，對摻銩光纖ASE光源的功率定標放大能力展開實驗研究。理論計算MOPA系統(tǒng)中主振蕩器時域穩(wěn)定性對非線性效應閾值、功率定標放大能力的影響，實驗搭建具有良好時域穩(wěn)定性的超熒光光源，實現(xiàn)了超過300 W的高功率輸出，并研究