【摘要】：光纖激光器是指以摻雜一定濃度稀土離子的光纖為激光工作介質(zhì)的一類激光器,其工作原理與傳統(tǒng)的固體激光器基本相同,都是通過粒子的能級躍遷來產(chǎn)生激光。但是,與固體激光器相比,其有穩(wěn)定性更好、免維護性更強、整體結(jié)構(gòu)更緊湊、熱效應(yīng)更小、閾值功率更低、轉(zhuǎn)換效率更高等優(yōu)點,近些年來發(fā)展勢頭十分迅猛。波長為2μm的激光處于人眼安全波段,同時其在大氣中傳輸時具有較低的損耗,是一個良好的大氣窗口,因此在激光雷達、遙感、醫(yī)學(xué)及工業(yè)加工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。2μm波段的銩摻雜光纖激光器具有極其豐富的科研價值,當(dāng)今世界上許多著名的激光實驗室都在這個方向上展開過研究。鎖模光纖激光器能夠輸出較高的峰值功率和不同形態(tài)的脈沖序列,因此與輸出連續(xù)波的光纖激光器相比,鎖模光纖激光器能夠應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣泛。在銩摻雜鎖模光纖激光器中,其使用的摻銩光纖和被動光纖的種類,泵浦光功率的大小,鎖模機制,激光器的整體結(jié)構(gòu)等都會對鎖模摻銩光纖激光器的輸出特性產(chǎn)生一定的影響,進而影響到2μm摻銩光纖激光器的發(fā)展和應(yīng)用,因此有必要研究不同因素對鎖模摻銩光纖激光器輸出特性的影響。本論文為實驗類研究,主要包括脈沖分裂部分和脈沖展寬部分。脈沖分裂部分通過調(diào)節(jié)摻銩光纖激光器的泵浦功率和腔內(nèi)激光的偏振態(tài)來實現(xiàn)不同脈沖簇和諧波脈沖的輸出,并總結(jié)了泵浦功率和偏振態(tài)對脈沖分裂的影響;脈沖展寬部分是通過改變泵浦功率的大小和偏振控制器的工作狀態(tài),使工作在基頻狀態(tài)下的鎖模摻銩光纖激光器輸出脈寬為幾納秒到幾十納秒的脈沖,并總結(jié)了泵浦光功率的大小和偏振態(tài)的改變對輸出脈沖寬度的影響。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN248
【圖文】：

波器對輸出脈沖序列進行實時監(jiān)測方便激光器的調(diào)節(jié)，另一個連接其它測試儀器，兩同步的輸出信號可以保證采集實驗數(shù)據(jù)時輸出脈沖序列不會發(fā)生變化。2.2 實驗器材鎖模光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)與固體激光器相同，都是由泵浦源、諧振腔、增益介質(zhì)部分構(gòu)成。本小節(jié)將具體給出本課題實驗所使用的激光器結(jié)構(gòu)和泵浦源、增益介質(zhì)、試儀器和其它實驗器材。（1）泵浦源如圖 3.2 所示是泵浦源 Pump1，是北京凱普林光電科技公司（BWT）的半導(dǎo)體激光（K793DA3RN-12.00W）搭配 DS/DB 系列驅(qū)動電源，工作模式為連續(xù)輸出，輸出波為 793 nm，最大輸出功率為 12 W，由于驅(qū)動電源的限制，需要通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電源電的大小來控制輸出功率，不能直接調(diào)整輸出功率，因此使用前必須用光功率計對其進標(biāo)定。

波器對輸出脈沖序列進行實時監(jiān)測方便激光器的調(diào)節(jié)，另一個連接其它測試儀器，兩同步的輸出信號可以保證采集實驗數(shù)據(jù)時輸出脈沖序列不會發(fā)生變化。2.2 實驗器材鎖模光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)與固體激光器相同，都是由泵浦源、諧振腔、增益介質(zhì)部分構(gòu)成。本小節(jié)將具體給出本課題實驗所使用的激光器結(jié)構(gòu)和泵浦源、增益介質(zhì)、試儀器和其它實驗器材。（1）泵浦源如圖 3.2 所示是泵浦源 Pump1，是北京凱普林光電科技公司（BWT）的半導(dǎo)體激光（K793DA3RN-12.00W）搭配 DS/DB 系列驅(qū)動電源，工作模式為連續(xù)輸出，輸出波為 793 nm，最大輸出功率為 12 W，由于驅(qū)動電源的限制，需要通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電源電的大小來控制輸出功率，不能直接調(diào)整輸出功率，因此使用前必須用光功率計對其進標(biāo)定。

圖 3.5 摻銩光纖如下：纖芯直徑為 10μm，內(nèi)包層直徑為 130μm，外包層直指數(shù)聚合物。實驗中使用的摻銩雙包層光纖的總長度為 8m件和工具和增益介質(zhì)，光纖激光器中還使用了其它器件：793/20002000nm 光纖隔離器 1 個；2000nm 光纖偏振控制器 2 個；為 10：90，C2的耦合比為 50：50；1950nm 波段傳輸光纖上器件，搭建光纖激光器時使用的器材：米勒鉗，光纖切（酒精），無紡布，熱縮管等。器用的測量儀器如下：示波器為Tektronix公司的MDO3102混z，采樣率為 5GS/s，記錄長度為 10M 點。光功率計為北京計，最大量程為 2W，測量精度為 1mW。波長計是美國 B頻譜儀，可用來測量連續(xù)光或重頻大于 50kHz 的準(zhǔn)連續(xù)光

【參考文獻】

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本文編號：2752957