【摘要】：近年來高脈沖能量、高峰值功率、波長(zhǎng)可調(diào)諧的3μm脈沖光纖激光器以其在激光醫(yī)療、工業(yè)加工及非線性頻率轉(zhuǎn)換等民用及軍事領(lǐng)域潛在的應(yīng)用前景而備受關(guān)注。本文主要針對(duì)3μm波段可調(diào)諧脈沖光纖激光器展開相關(guān)研究,主要內(nèi)容如下:(1)利用Fe~(2+):ZnSe晶體,實(shí)現(xiàn)了基于摻Er~(3+)ZBLAN的高功率、高能量波長(zhǎng)可調(diào)諧被動(dòng)調(diào)Q脈沖光纖激光器。研究了不同泵浦功率下的調(diào)Q調(diào)諧性能及其脈沖輸出特性,在最大泵浦功率下,得到最大調(diào)諧范圍為2762.5 nm～2852.5 nm(90nm),在76.1 nm可調(diào)范圍內(nèi)其輸出功率均大于4 W,其中在2811.7 nm處獲得的最大平均輸出功率為5.16 W,在2834.6 nm處獲得的最大脈沖能量為27.7μJ,是目前直接通過調(diào)Q所實(shí)現(xiàn)的較大平均輸出功率和脈沖能量。(2)將基于半導(dǎo)體可飽和吸收鏡(SESAM)的Ho~(3+)/Pr~(3+)共摻ZBLAN光纖調(diào)Q脈沖激光器作為種子源,結(jié)合主振蕩功率放大結(jié)構(gòu)(MOPA),對(duì)放大調(diào)Q脈沖的輸出特性進(jìn)行了研究。在種子源耦合功率為93 mW時(shí),所得到的放大調(diào)Q脈沖的最大平均輸出功率為798 mW,對(duì)應(yīng)的斜率效率為23.7%,將基于Ho~(3+)/Pr~(3+)共摻ZBLAN光纖被動(dòng)調(diào)Q脈沖的平均功率提升至較高水平。(3)基于SESAM實(shí)現(xiàn)了Ho~(3+)/Pr~(3+)共摻ZBLAN光纖被動(dòng)鎖模脈沖光纖激光器,其中心波長(zhǎng)位于2869.8 nm,重復(fù)頻率和脈寬分別為10.03 MHz和18 ps,所得到的穩(wěn)定鎖模脈沖的最大輸出功率為184.3 mW。(4)利用閃耀光柵作為波長(zhǎng)選擇器件,實(shí)現(xiàn)了3μm波段基于SESAM被動(dòng)鎖模可調(diào)諧脈沖光纖激光器。所得到的最大鎖模調(diào)諧范圍為2842.2 nm~2876.2 nm(~34 nm),對(duì)應(yīng)的鎖模脈沖重頻和脈寬分別為10.17 MHz和22 ps,所實(shí)現(xiàn)的最大輸出功率為127.7 mW,其對(duì)應(yīng)的最大單脈沖能量和峰值功率分別為12.56 nJ和503.5 W。
【圖文】：

摻Er3+ZBLAN光纖中Er3+離子部分簡(jiǎn)化能級(jí)圖

14圖 2-2 稀土摻雜離子光纖激光器中熒光光譜(>1.5 μm)[9]與其他離子摻雜系統(tǒng)相比，，Ho3+離子摻雜系統(tǒng)可產(chǎn)生較多的波長(zhǎng)輸出，其蓋近紅外到中紅外波段，最長(zhǎng)波長(zhǎng)可達(dá) 3.9 μm。利用 640 nm 和 750 nm 激
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN248

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本文編號(hào)：2611840