高功率可調(diào)諧摻Tm³⁺光纖激光器產(chǎn)生的2μm波段激光具有對(duì)水分子和高分子材料強(qiáng)吸收、硅材料高透等優(yōu)點(diǎn),在激光醫(yī)療、材料加工、空間通訊、光電對(duì)抗、增材制造等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。另外,2μm波段激光器還可作為產(chǎn)生3～5μm波段激光的光學(xué)參量振蕩器的理想光源。因此,2μm波段可調(diào)諧摻Tm³⁺光纖激光器具有重要研究?jī)r(jià)值。本文主要工作概括如下:（1）利用摻Tm³⁺光纖激光器所滿足的穩(wěn)態(tài)速率方程組,并借助Matlab軟件對(duì)摻Tm³⁺光纖激光器的輸出特性進(jìn)行數(shù)值模擬。激光器輸出指標(biāo)主要包含輸出功率、閾值功率、峰值波長(zhǎng)、斜率效率等。（2）基于多模光纖彎曲損耗理論,理論仿真了在大芯徑保偏摻Tm³⁺光纖纖芯中傳輸?shù)母鱾�(gè)模式彎曲損耗量隨光纖彎曲半徑的關(guān)系。并得出LP11模所對(duì)應(yīng)的臨界彎曲半徑為66.8mm。（3）實(shí)驗(yàn)主要研究了采用大芯徑保偏摻Tm³⁺光纖長(zhǎng)度分別為3m、2.5m、1.2m情況下激光器的輸出特性。在注入泵浦功率54W的情況下,這三種激光器的最大平均輸出功率分別為10... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１－１?２［ｉｍ激光的應(yīng)用：（ａ）紅外對(duì)抗；（ｂ）生化檢測(cè)；（ｃ）激光雷達(dá)；（ｄ）腫瘤切割??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１－１?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?２｜ｉｍ?ｌａｓｅｒ：（ａ）ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ；（ｂ）ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ??

值功率、斜率效率、線寬分別為２０Ｗ、６３％、０．３ｎｍ。通過角，其實(shí)現(xiàn)了?１９４７ｎｍ？２１０８ｍｎ的波長(zhǎng)調(diào)諧范圍，ｎｍ范圍內(nèi)的輸出功率均大于６０Ｗ［⑴。??課題組Ｔ．Ｓ．Ｍｃｃｏｍｂ等人利用ＭＯＰＡ結(jié)構(gòu)又實(shí)現(xiàn)了?２００Ｗ其相應(yīng)的閾值功率、輸出線寬、斜率效率分別為２４．６Ｗ、２改變Ｌｉｔｔｒｏｗ式衍射光柵的旋轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)了?１９２７ｎｍ？２０９７ｎｍ美國中佛羅里達(dá)大學(xué)Ｔ．Ｓ．Ｍｃｃｏｍｂ等人又實(shí)現(xiàn)了基于ＶＢＧ光器。該激光器通過包層泵浦技術(shù)實(shí)現(xiàn)了?１５９Ｗ的最大輸為２０５２．５ｎｍ。同時(shí)相應(yīng)的閾值功率、輸出線寬、斜率效率?２０Ｗ、１．２ｎｍ、５４％、１９４９ｎｍ？２０５２．５ｎｍ［１３］。??美國ＡｄＶａｌｕｅ?Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ公司Ｊ．Ｇｅｎｇ等人使用１．５６，光纖的ＴＤＦ，并在激光腔內(nèi)插入法布里珀羅可調(diào)濾波器，如圖／全光纖激光器在］８４０ｎｍ？２０４０ｎｍ范圍內(nèi)的波長(zhǎng)調(diào)諧，激［｜４］。??■??Ｍｉｒｒｏｒ??

圖１－１－３?２ｐｍ全光纖波長(zhǎng)選擇激光器原理示意圖ｔ｜４］??ｉｇｕｒｅ?１－１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ａｎ?ａｌｌ－ｆｉｂｅｒ?ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ－ｓｗｅｐｔ?ｌａｓｅｒ?ｎｅａｒ?２（ｘｎＶ１４］??，英國南安普頓大學(xué)Ｍ．Ｔｏｋｕｒａｋａｗａ等人報(bào)道了波長(zhǎng)調(diào)諧范圍纖激光器。該激光器中分別采用１５６５ｎｍ摻Ｅｒ３＋光纖放大器對(duì)纖進(jìn)行纖芯泵浦以及采用７９３ｎｍＬＤ泵浦源對(duì)長(zhǎng)３ｍ的摻Ｔｍ并在激光腔內(nèi)加入衍射光柵和多角旋轉(zhuǎn)鏡，這兩種泵浦方調(diào)諧范圍分別為１７３０ｎｍ？２０００ｎｍ和］９４０ｎｍ？２１００ｎｍ，總０ｎｍ￣２０８０ｎｍｌ｜５］。??英國南安普頓大學(xué)Ｚ．?Ｌｉ等人采用中心波長(zhǎng)１５５０ｎｍ的光纖ｍ３＋光纖進(jìn)行雙端纖芯泵浦，并利用衍射光柵濾波器的波長(zhǎng)波長(zhǎng)進(jìn)行控制，最終激光器實(shí)現(xiàn)的波長(zhǎng)調(diào)諧范圍為１８２０ｎｍ？率、閾值功率、斜率效率分別為７２ｍＷ、１２５ｍＷ、２６％［｜６］，英國南安普頓大學(xué)Ｄａｎｉｅ丨等人采用光纖布拉格光柵實(shí)ｎｍ的可調(diào)諧摻Ｔｍ３＋光纖激光器，其能夠?qū)崿F(xiàn)的最大輸

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[2]MOPA結(jié)構(gòu)大模場(chǎng)摻銩光纖激光器的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 朱亞東.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[3]包層泵浦摻Tm3+光纖激光器及放大器的研究[D]. 周惠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
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本文編號(hào)：2955668