百瓦級(jí)高重頻光纖激光器及光纖端面抗損傷技術(shù)研究.pdf

1、高重頻、高功率的脈沖光纖激光器技術(shù)綜合體現(xiàn)了光纖激光器系統(tǒng)效率高、散熱性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù)等特點(diǎn),在軍事上可以用于激光雷達(dá)、光電對(duì)抗等領(lǐng)域。以種子源主振蕩放大(MOPA)技術(shù)構(gòu)成的脈沖光纖激光器具有一定的峰值功率輸出,成為上述應(yīng)用背景的重要實(shí)現(xiàn)技術(shù)途徑之一。
　　 本論文通過理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)高重頻窄脈寬光纖激光器的技術(shù)途徑進(jìn)行了初步的分析,選擇種子源主振蕩放大作為技術(shù)方案,實(shí)現(xiàn)了百瓦級(jí)的光纖激光放大輸出;對(duì)全光纖化光

2、纖激光器的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了初步探索;對(duì)高峰值功率輸出中,光纖端面損傷和測(cè)試方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　 1.對(duì)摻Y(jié)b3+雙包層光纖激光器技術(shù)及發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行了分類追蹤。主要涉及高功率方向,特別是連續(xù)光纖激光器、單頻光纖激光器、脈沖光纖激光器的研究進(jìn)展;對(duì)高峰值功率輸出時(shí)遇到的光纖端面損傷現(xiàn)象進(jìn)行了分析。
　　 2.建立和完善了高功率摻Y(jié)b3+雙包層光纖激光器的熱分析理論模型。通過數(shù)值計(jì)算,分析了正向泵浦、反向泵浦、多點(diǎn)泵浦及不

3、同泵浦功率、光纖直徑等多種因素對(duì)高功率光纖激光器輸出特性的影響。為高功率條件下功率放大系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建提供了理論依據(jù)。
　　 3.設(shè)計(jì)并建立了百瓦級(jí)MOPA結(jié)構(gòu)脈沖光纖放大器。用兩級(jí)功率放大系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了平均功率103W、中心波長(zhǎng)1063.2 nm、重復(fù)頻率50kHz、脈沖寬度12.7ns的脈沖激光輸出,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)納秒級(jí)高重頻激光信號(hào)的百瓦放大。
　　 對(duì)全光纖化MOPA結(jié)構(gòu)脈沖光纖激光器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。采用對(duì)信號(hào)源進(jìn)行兩