增益開關(guān)摻銩光纖激光器的研究.pdf

1、工作在2μm波段的納秒級(jí)脈沖摻銩激光器在激光雷達(dá)、光電對(duì)抗等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用需求，而全光纖化結(jié)構(gòu)的脈沖摻銩光纖激光器以其結(jié)構(gòu)緊湊、可維護(hù)性好等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)研究表明，以波長(zhǎng)在1.55μm附近的脈沖光纖激光器作為泵浦源的的增益開關(guān)摻銩光纖激光器是目前實(shí)現(xiàn)全光纖化脈沖摻銩光纖激光器的最好方式。本文對(duì)脈沖摻鉺光纖放大器及其泵浦的增益開關(guān)摻銩光纖激光器進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。
　　理論上，首先詳細(xì)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(duì)工作特性的影響，在低重頻下推導(dǎo)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(zhǎng)度對(duì)放大器輸出的影響，對(duì)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(duì)輸出的影響。其次，對(duì)增益開關(guān)摻銩光纖激光器的動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行了分析，重點(diǎn)研究了泵浦脈沖參數(shù)和諧振腔參數(shù)對(duì)增益開關(guān)輸出的脈沖寬度和建立時(shí)間的影響。
　　實(shí)驗(yàn)上，進(jìn)

3、行了以脈沖調(diào)制的1.558μm半導(dǎo)體激光器作為種子源的兩級(jí)單模摻鉺光纖放大器的實(shí)驗(yàn)，對(duì)第一級(jí)放大分別采用了了單程和雙程兩種結(jié)構(gòu)，獲得的最高輸出平均功率分別為20.4mW和25.7mW，第二級(jí)放大采用同向泵浦單程放大結(jié)構(gòu)，在增益光纖長(zhǎng)度為3m，泵浦功率為400mW的情況下，重頻為5KHz時(shí)獲得的最大輸出能量為18μJ，斜率效率約為22％。然后利用兩級(jí)脈沖摻鉺光纖放大器的輸出泵浦摻銩光纖進(jìn)行了增益開關(guān)實(shí)驗(yàn)，在波長(zhǎng)為1.94μm處獲得了重頻為