增益開關摻銩光纖激光器的研究.pdf

1、工作在2μm波段的納秒級脈沖摻銩激光器在激光雷達、光電對抗等領域有著廣泛的應用需求，而全光纖化結構的脈沖摻銩光纖激光器以其結構緊湊、可維護性好等優(yōu)點成為當前的研究熱點，國內外的實驗研究表明，以波長在1.55μm附近的脈沖光纖激光器作為泵浦源的的增益開關摻銩光纖激光器是目前實現(xiàn)全光纖化脈沖摻銩光纖激光器的最好方式。本文對脈沖摻鉺光纖放大器及其泵浦的增益開關摻銩光纖激光器進行了理論和實驗研究。
　　理論上，首先詳細介紹了脈沖摻鉺光纖放

2、大器的理論模型，基于該模型分別在低重頻和高重頻兩種工作條件下討論了放大器參數(shù)對工作特性的影響，在低重頻下推導了脈沖能量在摻鉺光纖放大器中的演化方程，并利用該方程分析了泵浦功率和增益光纖長度對放大器輸出的影響，對于高重頻情形采用有限差分法求解模型方程，分析了輸入脈沖重頻和能量對輸出的影響。其次，對增益開關摻銩光纖激光器的動力學過程進行了分析，重點研究了泵浦脈沖參數(shù)和諧振腔參數(shù)對增益開關輸出的脈沖寬度和建立時間的影響。
　　實驗上，進

3、行了以脈沖調制的1.558μm半導體激光器作為種子源的兩級單模摻鉺光纖放大器的實驗，對第一級放大分別采用了了單程和雙程兩種結構，獲得的最高輸出平均功率分別為20.4mW和25.7mW，第二級放大采用同向泵浦單程放大結構，在增益光纖長度為3m，泵浦功率為400mW的情況下，重頻為5KHz時獲得的最大輸出能量為18μJ，斜率效率約為22％。然后利用兩級脈沖摻鉺光纖放大器的輸出泵浦摻銩光纖進行了增益開關實驗，在波長為1.94μm處獲得了重頻為