本文關(guān)鍵詞：高功率光纖抽運(yùn)耦合技術(shù)的數(shù)值分析

  更多相關(guān)文章： 高功率 端面抽運(yùn) GT-wave 光纖端帽 數(shù)值分析

【摘要】：大功率光纖激光器被譽(yù)為第三代最先進(jìn)的工業(yè)加工激光器,具有光-光轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)緊湊、散熱裝置簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也是世界各國(guó)著力發(fā)展的高端激光器,在工業(yè)加工等領(lǐng)域具有多方面的優(yōu)勢(shì)。抽運(yùn)耦合技術(shù)是影響實(shí)現(xiàn)高功率激光輸出的關(guān)鍵技術(shù)之一,本論文對(duì)目前國(guó)內(nèi)外高功率光纖抽運(yùn)方式中所采用的各種端面抽運(yùn)耦合技術(shù)和側(cè)面抽運(yùn)耦合技術(shù)的基本原理進(jìn)行了介紹,并對(duì)國(guó)內(nèi)外光纖激光器的研究情況進(jìn)行了調(diào)研。從穩(wěn)態(tài)速率方程組出發(fā),分別在雙向等功率抽運(yùn),前向抽運(yùn)和后向抽運(yùn)三種情況下,對(duì)光纖端面抽運(yùn)耦合進(jìn)行了數(shù)值分析。結(jié)果表明,在三種抽運(yùn)方式中,反向抽運(yùn)時(shí)輸出激光功率最高,雙向抽運(yùn)時(shí)光纖中的溫度分布最平坦,所得的結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)端面抽運(yùn)的雙包層光纖激光器提供了理論依據(jù)。通過在光纖端面末端熔接端帽的方法可以解決端面抽運(yùn)技術(shù)中光纖末端高溫熔融問題,并對(duì)光纖端帽的傳輸特性進(jìn)行了仿真模擬。從穩(wěn)態(tài)速率方程組出發(fā),結(jié)合泵浦光纖和信號(hào)光纖之間的耦合過程,對(duì)側(cè)面抽運(yùn)技術(shù)中的GT-wave光纖側(cè)面抽運(yùn)耦合進(jìn)行了數(shù)值分析,得到了泵浦光和信號(hào)光在信號(hào)光纖中的演化和輸出情況。與端面抽運(yùn)技術(shù)進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)GT-wave光纖側(cè)面抽運(yùn)耦合過程中,信號(hào)光纖中抽運(yùn)光分布比較均勻,兩端的熱負(fù)荷較小,整根光纖上的熱分布比較均勻,為實(shí)現(xiàn)高功率激光輸出,提供了新的思路。
【關(guān)鍵詞】：高功率 端面抽運(yùn) GT-wave 光纖端帽 數(shù)值分析
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN248
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 光纖激光器的歷史9
• 1.2 光纖激光器的結(jié)構(gòu)9-11
• 1.3 光纖激光器的抽運(yùn)方式11
• 1.4 光纖激光器的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用11-12
• 1.5 光纖激光器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 2 光纖端面抽運(yùn)耦合技術(shù)的理論與數(shù)值分析14-28
• 2.1 光纖端面抽運(yùn)耦合技術(shù)分類14-17
• 2.1.1 光纖端面透鏡耦合方式14
• 2.1.2 光纖端面熔接耦合方式14-15
• 2.1.3 熔融拉錐光纖束耦合方式15-17
• 2.1.4 大芯徑光纖端面耦合方式17
• 2.2 Yb離子的能級(jí)結(jié)構(gòu)17-19
• 2.3 光纖端面抽運(yùn)耦合技術(shù)的理論模型19-21
• 2.4 光纖端面抽運(yùn)耦合技術(shù)的數(shù)值分析21-24
• 2.5 端面抽運(yùn)技術(shù)高溫熔融解決方案24-28
• 3 光纖側(cè)面抽運(yùn)耦合技術(shù)的理論與數(shù)值分析28-39
• 3.1 光纖側(cè)面抽運(yùn)技術(shù)分類28-33
• 3.1.1 GT-wave光纖側(cè)面抽運(yùn)技術(shù)28-29
• 3.1.2 衍射光柵光纖側(cè)面抽運(yùn)技術(shù)29-30
• 3.1.3 角度磨拋法光纖側(cè)面抽運(yùn)技術(shù)30-31
• 3.1.4 V型槽法光纖側(cè)面抽運(yùn)技術(shù)31-32
• 3.1.5 嵌入反射鏡光纖側(cè)面抽運(yùn)技術(shù)32-33
• 3.2 GT-wave光纖側(cè)面抽運(yùn)方式的理論模型33-35
• 3.3 GT-wave光纖側(cè)面抽運(yùn)方式的數(shù)值分析35-39
• 4 結(jié)論39-41
• 4.1 光纖端面和側(cè)面抽運(yùn)方式對(duì)比39-40
• 4.2 結(jié)束語40-41
• 參考文獻(xiàn)41-45
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集45

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本文編號(hào)：1040479