百瓦級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)簡單、便于維護等特點,在軍事上可以用于激光雷達、光電對抗等領(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)用背景的重要實現(xiàn)技術(shù)途徑之一。
　　 本論文通過理論分析和實驗研究,對高重頻窄脈寬光纖激光器的技術(shù)途徑進行了初步的分析,選擇種子源主振蕩放大作為技術(shù)方案,實現(xiàn)了百瓦級的光纖激光放大輸出;對全光纖化光

2、纖激光器的關(guān)鍵技術(shù)進行了初步探索;對高峰值功率輸出中,光纖端面損傷和測試方法進行了系統(tǒng)研究。
　　 1.對摻Y(jié)b3+雙包層光纖激光器技術(shù)及發(fā)展動態(tài)進行了分類追蹤。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展;對高峰值功率輸出時遇到的光纖端面損傷現(xiàn)象進行了分析。
　　 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)值計算,分析了正向泵浦、反向泵浦、多點泵浦及不

3、同泵浦功率、光纖直徑等多種因素對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)計與構(gòu)建提供了理論依據(jù)。
　　 3.設(shè)計并建立了百瓦級MOPA結(jié)構(gòu)脈沖光纖放大器。用兩級功率放大系統(tǒng)實現(xiàn)了平均功率103W、中心波長1063.2 nm、重復(fù)頻率50kHz、脈沖寬度12.7ns的脈沖激光輸出,成功實現(xiàn)了對納秒級高重頻激光信號的百瓦放大。
　　 對全光纖化MOPA結(jié)構(gòu)脈沖光纖激光器進行了實驗研究。采用對信號源進行兩