激光因?yàn)槠浞较蛐院�、亮度高、單色性�?qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn),一直被廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)學(xué)、商業(yè)等諸多領(lǐng)域。1550 nm激光作為通訊波段,已得到了大量的研究,成熟地運(yùn)用在各行各業(yè),而2μm波段激光作為對(duì)人眼安全的中紅外波段激光研究卻甚少。2μm波段激光有很強(qiáng)的大氣穿透性,可以運(yùn)用在激光雷達(dá)、激光測(cè)距和空間光通訊等領(lǐng)域;激光在2lμm波段附近有很強(qiáng)烈的水吸收峰,可以使傷口快速愈合,因此大量地應(yīng)用在醫(yī)療手術(shù)中;其次,2μm波段激光可以作為3-5μm等其他中紅外波段激光的泵浦光源。獲得2μm波段激光的方法有很多種,其中一種是用半導(dǎo)體激光器作為光源泵浦摻雜光纖實(shí)現(xiàn)2μm激光的輸出,通常摻雜離子有銩（Tm3+）、鈥（Ho3+）等;另一種就是基于非線性效應(yīng)例如四波混頻獲得中紅外波段激光。本文設(shè)計(jì)研究了幾種2μm波段的光纖激光器,利用光纖激光器結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),并結(jié)合增益光纖中的非線性效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了寬波段、可調(diào)諧的穩(wěn)定激光輸出。首先介紹了光纖激光器的概念、分類(lèi)、原理和發(fā)展歷史。簡(jiǎn)述了光纖中各類(lèi)非線性效應(yīng),重點(diǎn)闡述了 2 μm波段光纖激光器的主要設(shè)計(jì)方案和研究進(jìn)展。并概述了各章節(jié)的工作安排... 

【文章來(lái)源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１光學(xué)諧振腔的線性腔和環(huán)形腔結(jié)構(gòu)圖??圖１．１?（ａ）所示的為線性腔結(jié)構(gòu)，利用兩面反射鏡構(gòu)成諧振腔，激光由輸入反射鏡輸入??后，在增益介質(zhì)處受激放大，經(jīng)輸出反射鏡反射形成諧振

纖器件通過(guò)單�；蚨嗄９饫w連接，操作簡(jiǎn)單方便，實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求也較低，且耦合效率也高，??實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)更容易。環(huán)形腔光纖激光器輸出的激光相比Ｆ－Ｐ腔結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，激光的損耗小，??反應(yīng)效率更高，輸出的功率也隨之增加，更重要的是，環(huán)形腔的器件調(diào)節(jié)更為便捷。如圖２．６??所示，泵浦激光通過(guò)波分復(fù)用（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?ｄｉｖｉｓｉｏｎ?ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，ＷＤＭ）稱(chēng)合器稱(chēng)合進(jìn)諧振??腔內(nèi)，并入射到摻雜光纖中，實(shí)現(xiàn)摻雜離子從低能級(jí)激發(fā)到高能級(jí)，摻雜光纖隨后與光學(xué)隔??離器（ｉｓｏｌａｔｏｒ，?ＩＳＯ）連接，隔離器的作用主要是保證諧振腔內(nèi)的激光單向傳輸。隔離器的另??一端與濾波器連接，除了濾除噪聲的功能外，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸出激光選頻的功能。濾波器與光??學(xué)辛禹合器（ｏｐｔｉｃａｌ?ｃｏｕｐｌｅｒ，?０Ｃ）相連，親合器的另一端與波分復(fù)用耦合器連接，形成環(huán)形腔。??當(dāng)高能級(jí)摻雜離子達(dá)到一定數(shù)量，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，并躍遷到低能級(jí)發(fā)出２ｎｍ激光，２｜ｉｍ激??光在腔內(nèi)不斷循環(huán)被放大

只有單一縱模的激光能通過(guò)濾波器。一般Ｆ－Ｐ腔結(jié)構(gòu)的光纖激光器會(huì)使用減小腔長(zhǎng)的方法，??而環(huán)形腔激光器則使用添加窄帶濾波器的方法保證單縱模輸出。本章采用的是利用飽和吸收??體的方法實(shí)現(xiàn)窄帶濾波。如圖２．７所示，飽和吸收體由環(huán)形器（ＣＩＲ）、未泵浦的保偏摻銩光??纖（ＰＭ－ＴＤＦ）和反射鏡（Ｍ）組成。??反射鏡??０??Ｓｉ蠢??〇（?？??ｂ?ｄ?｜??環(huán)形器??圖２．７飽和吸收體結(jié)構(gòu)圖??２ｐｍ波段激光從環(huán)形器的ａ?口輸入，從ｂ輸出進(jìn)入未泵浦的保偏摻銩光纖，經(jīng)反射鏡反??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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