全光纖型摻鐿光纖激光器研究.pdf

1、光纖激光器與傳統(tǒng)固體激光器相比，具有體積小、光束質(zhì)量高、轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性好、成本低、壽命長(zhǎng)、兼容性強(qiáng)、散熱快等優(yōu)點(diǎn)。摻鐿光纖具有較寬吸收譜(800～1100nm)和發(fā)射譜(975～1200nm)，因此摻鐿光纖激光器不存在激發(fā)態(tài)的吸收、濃度猝滅以及多聲子躍遷等消激發(fā)過(guò)程，摻鐿光纖激光器對(duì)泵浦源的選擇具有很強(qiáng)的靈活性，且有利于實(shí)現(xiàn)寬范圍的波長(zhǎng)可調(diào)諧和超短脈沖輸出。所以，對(duì)摻鐿光纖激光器的研究具有重要意義。
　　 本文主要研究了全光

2、纖型摻鐿光纖激光器，研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.理論分析了摻鐿光纖激光器的能級(jí)結(jié)構(gòu)以及鐿離子的吸收譜和發(fā)射譜。分別對(duì)連續(xù)波和鎖模摻鐿光纖激光器工作機(jī)理進(jìn)行了闡述。從麥克斯韋方程組出發(fā)，理論推導(dǎo)了光脈沖傳輸方程—非線性薛定諤方程，并介紹了求解該方程的方法—對(duì)稱(chēng)分步傅里葉變換方法。
　　 2.實(shí)驗(yàn)研究了可調(diào)諧和多波長(zhǎng)摻鐿光纖激光器。通過(guò)調(diào)整腔內(nèi)偏振控制器的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了單波長(zhǎng)可調(diào)諧輸出和雙波長(zhǎng)可調(diào)諧輸出。單波長(zhǎng)可調(diào)諧范圍為49n

3、m，雙波長(zhǎng)可調(diào)諧范圍為14nm。增加泵浦功率，激光器可以實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)穩(wěn)定輸出。
　　 3.實(shí)驗(yàn)研究了超長(zhǎng)腔摻鐿光纖激光器，獲得了單脈沖穩(wěn)定輸出。增加泵浦功率和調(diào)整偏振控制器，實(shí)現(xiàn)了脈沖串輸出，且脈沖串中脈沖個(gè)數(shù)與泵浦功率呈線性關(guān)系，脈沖個(gè)數(shù)最多可達(dá)20個(gè)。通過(guò)調(diào)整偏振控制器的狀態(tài)，還實(shí)現(xiàn)了2階到7階諧波鎖模穩(wěn)定輸出。
　　 4.利用耦合的金茲伯格朗道方程，采用分步傅里葉方法數(shù)值模擬了超長(zhǎng)腔鎖模摻鐿光纖激光器，模擬了ns量級(jí)