文档介绍：西北大学
硕士学位论文
LD泵浦掺Nd<'3+>双包层光纤激光器及其倍频特性的研究
姓名:张萍
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:李小俊
20100617
摘要关键词诞生于年代,发展于年代后的光纤激光器凭借着自身的优势,已在工业加工、医疗、通信、军事等领域获得到了广泛的应用。对光纤激光器尤其是高功率掺双包层光纤激光器可见光波段的研究具有重要的学术价值和现实意义,本文从理论和实验两方面对掺双包层光纤激光器及其倍频特性进行了系统的研究,主要内容有:芙崃怂ò愎庀思す馄鞯墓谕庋芯拷挂约安纛纤ò愎庀思す馄鞣⒄估程和现状,介绍了光纤激光器的特点、应用领域,并对其发展趋势进行了分析。樯芰斯庀思す馄鞯墓ぷ髟恚治隽怂ò愎庀酥胁粼永胱覰奶匦浴⑺包层光纤的特点和工作原理,以及不同的截面形状内包层对泵浦光吸收效率的影响,并分析了双包层光纤激光器常用的泵浦抽运方式,比较了端面泵浦与侧面泵浦的优缺点,确定了实验采用的光纤类型、腔形结构和泵浦方式。圆纛纤ò愎庀思す馄骷捌浔镀迪低辰辛俗芴迳杓啤7治隽吮闷衷刺匦浴⒃益光纤特性,从静态速率方程出发,借助数学软件模拟了泵浦功率与光纤长度的关系,获得最佳光纤长度的理论值,并对双透镜耦合系统的耦合效率进行理论分析。从耦合波方程出发对倍频理论进行了探讨,对几种常用的倍频晶体进行了比较分析。给出了实验的倍频方案,并对各元件的镀膜情况进行详细说明。诶砺垩芯坑胧捣治龅幕∩希辛瞬纛纤ò愎庀思す馄骷捌浔镀堤匦缘实验研究。采用泵浦掺双包层光纤,在最大入纤泵浦功率为保竦昧中心波长为⒋硇∮、最大功率为的近单模基频光输出,;恍饰ィ低痴遄;恍饰%。利用宓ゴ伪镀担最终获得了⒅行牟ǔの的绿光激光输出,并对实验结果进行了详细分析。淖芙嵊胝雇光纤激光器,掺双包层光纤,泵浦,倍频,绿光
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葛咿链、揎拧至整聱’学位论文作者签名:;许矶易年‘月·珈/口年∥月≥。琽年拢闷西北大学学位论文知识产权声明书西北大学学位论文独创性声明本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权话北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制予段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名:指导教师签名:本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西北人学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
第一章绪论双包层光纤激光器的研究进展及发展现状自年梅曼发明第一台激光器以来,激光技术就一直受到人们的关注。通过多年的发展,半导体激光器篖及其阵列篖研究工作取得巨大进展、激光增益介质与非线性光学材料得以开发以及非线性光学频率变换理论不断完善且技术逐渐成熟,使得半导体泵浦的全固态激光器前景广阔。近年来,不少国家都把激光技术列入国家发展计划,例如美国的“激光核聚变计划”、英国的“阿维系计划”、德国的“激光”、日本的“激光研究五年计划”等。双包层光纤激光器是一种新型的全固态激光器,它以掺杂激活离子的双包层光纤为增益介质,具有体积小、效率高、稳定性好、光束质量好等优点,近几年来发展十分迅速,但是目前成熟的、占一半以上市场份额的高功率光纤激光器,,输出波长的单一化限制了其在许多领域尤其是重要波段——可见光波段的应用,所以研究制做工作于新波段的双包层光纤激光器并实现其在可见光波段的高功率输出,成为当前光纤激光器最有前途的发展方向之~。早在年,甋等人就在掺玻璃波导中观察激光现象,并提出了光纤激光器与放大器的构想。年,第一台掺稀土离子光纤激光器诞生【俊W畛跏褂的光纤都是单包层光纤,单包层光纤的纤芯很细,泵浦源产生的激光很难有效的耦合进入纤芯,所以年以前光纤激光器的输出功率都很低,仅在量级【。年,英国南安普顿大学的热颂岢鏊ò愎庀撕桶愠樵说母拍睢】,在此基础上,由于双包层光纤制作工艺的进步以及包层泵浦技术的运用使得光纤激光器迅猛发展。.馑ò愎庀思す馄餮芯砍晒蚪近年来,国外双包层光纤激光器在高功率、多波长、超短脉冲和光子晶体等方面的研究成果较多,下面分别从这几个方面来介绍。吖β使庀思す馄年拢拦腎公司报道了掺ò愎庀思す馄髁涑龉β室汛拢霉居纸üβ侍岣叩引