輸出在3μm和2μm波段的近紅外與中紅外光纖激光器,憑借著結(jié)構(gòu)簡單、發(fā)光效果好、集成性高的特點,成為了激光通訊、環(huán)境檢測、生物治療、紅外導(dǎo)引、分子鑒定等軍事民用范圍里的首選應(yīng)用工具,因此用來實現(xiàn)這兩個波段輸出的摻稀土ZBLAN光纖激光器技術(shù)是迄今為止各行各業(yè)爭相發(fā)展的核心。本文在深入研究Er³⁺離子能級體系與光譜特性的基礎(chǔ)上,結(jié)合三能級速率方程原理,導(dǎo)出了鉺離子摻雜的ZBLAN光纖級聯(lián)激光器所滿足的微分方程組以及邊界條件,利用MATLAB仿真軟件對離子微分方程以及功率傳導(dǎo)方程進(jìn)行了具體數(shù)值仿真,主要闡述了穩(wěn)定時級聯(lián)摻Er³⁺:ZBLAN光纖激光器所具有的相關(guān)特征。基于此,搭建了能實現(xiàn)2.8μm和1.6μm激光同時輸出的摻Er³⁺:ZBLAN光纖激光系統(tǒng),其中采用輸出波長為980nm的國產(chǎn)LD激光器激勵長4m、纖芯直徑為30μm、數(shù)值孔徑為0.12、包層直徑為300μm的氟化物光纖增益介質(zhì)。在最大泵浦功率為5W的情況下,獲得了中心波長分別為2803nm及1610nm的連續(xù)雙波長輸出,相應(yīng)的最大輸出功率分別為362.4mW和... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

液態(tài)水的各波長吸收譜線

圖 1.2 摻雜型光纖激光器的一般結(jié)構(gòu)圖光纖激光器日益發(fā)展成熟，其獨特之處在于[11-13]：溫度穩(wěn)定性好。工作物質(zhì)是摻稀土光纖，比表面積大，因而驅(qū)熱不用主動添加散熱裝置就可以正常工作；發(fā)光效果好，光光轉(zhuǎn)換率大。光傳輸模式為波導(dǎo)型，泵浦光入射常細(xì)，較大的功率密度都集中在了光纖芯層中，因此轉(zhuǎn)換效率較行性好；體積輕巧，方便集成。光纖激光器能夠非常容易的和光柵器件以大程度上解決了空間激光的不穩(wěn)定性，同時光纖還可以自由彎曲更加靈便；外在光纖器件的兼容性能很高。光纖激光器和現(xiàn)存的各種通訊器以便于實現(xiàn)全光纖系統(tǒng)構(gòu)造；可以作為光孤子源，實現(xiàn)光孤子通信；摻雜離子可選擇范圍廣，很容易獲得不同波長的輸出；

圖 1.3 多模氟化物光纖背景損耗曲線圖硫化物光纖碲、硒等原子混雜其他原子所構(gòu)成的一類基質(zhì)材料的統(tǒng)稱為硫較低的聲子能量，紅外最大截止波長約為 20μm[21]，而且折射率硫化物光纖摻雜能力太低，背景損耗又太大，所以對摻稀土硫不普遍。但需要突出的是，As –Se 硫系光纖的拉曼散射效應(yīng)非用于制成中紅外拉曼光纖激光系統(tǒng)，其發(fā)射出的拉曼波長要遠(yuǎn)解決了硫化物光纖激光器目前存在的效率低下問題。止，雖然在 2μm 范圍實現(xiàn)的大規(guī)模光纖激光系統(tǒng)都運用硅基氧面的特點來看，要想實現(xiàn) 3μm/2μm 波段的同時輸出，目前最合合鑭系粒子的氟化物玻璃。μm 波段光纖激光器的研究現(xiàn)狀新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，針對近中紅外光源的需求與日俱增，的鑭系元素，能夠直接激射出 3μm 和 2μm 波長范圍內(nèi)的光束，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]數(shù)值優(yōu)化35 μm中紅外ZBLAN光纖拉曼激光器的研究[J]. 王瑩,羅正錢,熊鳳福,蔡志平,許惠英.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2014(06)
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博士論文
[1]稀土摻雜光纖激光器研究[D]. 董淑福.中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機械研究所） 2004
[2]中紅外波段銻化物激光器、探測器器件與物理研究[D]. 張雄.中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所） 2004

碩士論文
[1]稀土離子摻雜氟化物玻璃的中紅外發(fā)光特性研究[D]. 晏明.天津理工大學(xué) 2017
[2]快速可調(diào)諧摻鐿光纖激光器的研究[D]. 劉丹琳.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于摻Ho3+ZBLAN與摻Tm3+石英光纖的被動調(diào)Q光纖激光器研究[D]. 羅鴻禹.電子科技大學(xué) 2014



本文編號：3280430