文档介绍：西北大学
硕士学位论文
LD泵浦准四能级掺Nd<'3+>双包层光纤激光器的理论和实验研究
姓名:刘茂超
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:白晋涛
20090615
摘要蓝光激光在高密度数据存储、海底通信、大屏幕显示、光学检测、激光医疗、生命足我们倍频而获得蓝光基频光的需要。本文从理论和实验上分析了掺双包层光纤在际上的研究进展以及通常所采用的方法;分析了促进,:一蹋耗芗吨涞脑厩ā⒁种宰妓哪芗恫鬘ò愎庀思す馄鹘辛耸笛檠芯俊Q芯糠治隽巳植煌谋科学等领域有着广泛的应用价值。除了现有的获得蓝光激光器的方法以外,本文拟从掺双包层光纤激光器倍频的角度来获得蓝光光纤激光器,以弥补现有方法的不足,同时为蓝光激光的获得开辟了新的途径。掺双包层光纤中在,:‘,:能级之间,有着较强的辐射跃迁,能够满准四能级的跃迁辐射特性研究,为获得倍频蓝光光纤激光器打下了坚实的基础。本文主要包括以下研究内容:攀隽怂ò愎庀思す馄鞯姆⒄估贰⑶恍徒峁埂惚闷值姆绞郊捌涓髯缘奶点;分析了不同内包层形状、光纤弯曲对泵浦光吸收的效率的影响。永砺凵戏治隽瞬鬘ò愎庀俗妓哪芗斗湓厩ㄌ匦浴2⒏菥蔡乃俾史程,推导出了线性双包层光纤激光器的输出功率、激光阈值、斜率效率的解析表达式;并用软件模拟分析了双包层光纤激光器输出功率、斜率效率、泵浦阈值与光纤长度、腔镜的反射率、掺杂浓度等参数的关系曲线。为后续的实验的进行提供了重要的理论指导和参考依据。隽讼⊥敛粼永胱蛹盎实难≡褚谰荩运ò愎庀酥蠳只,:一耗芗之间辐射跃迁做了重点的分析。总结了在,:耗芗对厩ǖ墓庀思す馄髟诠四能级跃迁的方法,并确定了实验方案。浦耦合系统,本实验采用耦合效果最佳的非球面泵浦耦合系统,,在光纤长度为闷值缌时,获得了ツ激光的输出。并研究了す馐涑霾ǔに孀疟闷止β时浠煌琇闷衷垂ぷ魑度下激光输出功率随着泵浦电流的变化情况。淖芙嵊胝雇关键词:光纤激光器,掺”双包层光纤,准四能级,蓝光,耦合‘
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学位论文作者签名:毒蜞指导教师签名:网学位论文作者虢主。蓿要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。本人授权西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、缩印或扫描等复制手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。年本人声明: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大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己在论文中作了明确的说明并表示谢年耹思。:￡匕
第一章绪论光纤激光器的出现的历史背景光纤激光器【】。但受当时光纤制作工艺限制,光纤的损耗很大,且当时半导体泵浦源无法在室温下工作及输出功率不高,光纤激光器的研究进展十分缓慢。术的日益成熟;能够在室温下连续工作的半导体激光器被己被研制出来,特别是溶液掺大器方面的研究工作【】。英国通信研究实验室在增益和激发态吸收等领域也做了大量的基础研究工作∽】。随后”、”、”、、及、共掺的光纤激光小,对泵浦源和耦合系统的要求非常高,加上当时泵浦源功率较低,耦合效率也不高,使得当时光纤激光器输出的功率都很低。了双包层光纤结构,并在此基础上发展了包层泵浦技术【8吖β实牡ツ9庀思す馄自年梅曼发明第一台红宝石固体激光器以来,光纤激光器的发展紧跟其后。年,美国光学公司的甋等人泵浦掺钡冕玻璃,,并在年研制了第一台掺世纪年代随着通信技术的迅猛的发展、光纤制造工艺、⒐⑹迪了激光器的运转【螅獠盼9庀思す馄鞯姆⒄勾戳诵碌膄;壕啊此后,南安普顿大学又先后报道了光纤激光器的调⑺!⒌プ菽J涑黾肮庀朔器与放大器先后被报道,这不仅丰富了稀土掺杂光纤的种类,更重要的是拓展了稀土离子掺杂光纤激光器的波长范围。但由于当时采用的稀土掺杂光纤为单包层,纤芯尺寸很在解决光纤激光器低功率输出的问题上,美国麻省宝丽来珻,咀龀隽酥匾5墓毕住兰甏隼垂镜腍.,甋等提出的实现奠定了坚实的基础。年,宝丽来公司的甈扔直ǖ懒怂茄兄频牟鬘十石英双包层光纤激光器,获得了近连续激光输出,斜率效率达%【】。双包层光纤以及包层泵浦技术的运用打破了限制光纤