發(fā)布時間：2022-09-30 15:58

　　光纖激光器結構簡單緊湊、光束質(zhì)量好、轉換效率高、散熱性能好、易于實現(xiàn)高功率輸出,在科研、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療以及軍事上都有重要的應用,被認為是最有發(fā)展前景的激光器之一。2μm摻銩光纖激光器已成為國際前沿性研究熱點,尤其是高功率脈沖摻銩光纖激光器、基于摻銩光纖激光器的拉曼激光器以及2-5μm波段的中紅外超連續(xù)譜光源等方向。隨著2μm波段光纖器件的快速發(fā)展,2μm摻銩光纖激光器的輸出指標亦不斷提升,連續(xù)波輸出的平均功率已達1050 W,納秒以及皮秒脈沖輸出的平均功率已達到百瓦量級,飛秒啁啾脈沖放大也已實現(xiàn)＞5 GW的超高峰值功率輸出。本論文主要圍繞納秒、皮秒量級的摻銩光纖振蕩器、高功率摻銩光纖放大器以及2-5μm波段全光纖化中紅外超連續(xù)譜光源展開研究。首先,基于NALM鎖模技術實現(xiàn)2μm耗散孤子共振納秒脈沖輸出,并研究其放大特性;其次,通過半導體可飽和吸收鏡SESAM實現(xiàn)2μm皮秒脈沖輸出,研究其放大特性及2-3μm波段超連續(xù)譜產(chǎn)生;最后,研究中紅外光纖與普通石英光纖的熔接技術,并實現(xiàn)2-5μm波段全光纖化中紅外超連續(xù)譜輸出。本論文主要研究工作包括:1、高平均功率（104.3 W）、高單脈沖能量... 

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 光纖激光器簡介
    1.2 摻銩光纖激光器的研究現(xiàn)狀及應用
        1.2.1 銩離子能級結構簡介
        1.2.2 摻銩光纖激光器的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 摻銩光纖激光器的應用
    1.3 耗散孤子共振的研究進展
    1.4 超連續(xù)譜產(chǎn)生的研究進展
        1.4.1 基于高摻鍺石英光纖超連續(xù)譜產(chǎn)生的研究進展
        1.4.2 基于ZBLAN光纖超連續(xù)譜產(chǎn)生的研究進展
        1.4.3 超連續(xù)譜的應用
    1.5 論文的主要研究工作
第2章 百瓦級耗散孤子共振摻銩光纖放大器
    2.1 耗散孤子的產(chǎn)生機理
    2.2 基于“9”字腔的耗散孤子共振矩形脈沖
        2.2.1 非線性環(huán)形鏡鎖模原理
        2.2.2 “9”字腔耗散孤子共振鎖模實驗裝置
        2.2.3 耗散孤子共振矩形脈沖輸出特性
    2.3 百瓦級耗散孤子共振摻銩光纖放大器
        2.3.1 MOPA結構實驗裝置
        2.3.2 耗散孤子共振矩形脈沖放大輸出特性
    2.4 實驗結果分析
    2.5 本章小結
第3章 基于高摻鍺石英光纖的全光纖化中紅外超連續(xù)譜光源
    3.1 原理介紹
        3.1.1 SESAM鎖模
        3.1.2 超連續(xù)譜產(chǎn)生
        3.1.3 級聯(lián)拉曼
    3.2 基于高摻鍺石英光纖的級聯(lián)拉曼和超連續(xù)譜研究
        3.2.1 正常鎖模狀態(tài)和級聯(lián)拉曼的產(chǎn)生
        3.2.2 類噪聲鎖模狀態(tài)和超連續(xù)譜的產(chǎn)生
    3.3 基于高摻鍺石英光纖超連續(xù)譜光源的實驗研究
        3.3.1 實驗裝置
        3.3.2 基于高摻鍺石英光纖超連續(xù)譜輸出
    3.4 實驗結果分析
    3.5 本章小結
第4章 ZBLAN光纖與常規(guī)石英光纖熔接技術的研究
    4.1 ZBLAN光纖的介紹
    4.2 光纖之間常見的耦合方法介紹
        4.2.1 CO_2激光器熔接
        4.2.2 直流電弧放電熔接(ARCfusionsplicing)
        4.2.3 膠水拼接(gluesplicing)
        4.2.4 機械對接(mechanicalsplicing)
        4.2.5 熱熔接(thermalsplicing)
    4.3 ZBLAN光纖與石英光纖的膠水拼接
        4.3.1 ZBLAN光纖的處理
        4.3.2 ZBLAN光纖與SMF-28光纖的膠水拼接
    4.4 ZBLAN光纖與石英光纖的低損耗熱熔接
        4.4.1 ZBLAN光纖與SMF-28光纖的低損耗熱熔接
        4.4.2 ZBLAN光纖與SMF-28光纖熔接點的測試
    4.5 單模光纖之間的連接損耗
        4.5.1 單模光纖之間的連接損耗分析
        4.5.2 ZBLAN光纖與不同石英光纖的連接損耗
    4.6 實驗結果分析
    4.7 本章小結
第5章 基于ZBLAN光纖的全光纖化中紅外超連續(xù)譜光源
    5.1 中紅外光纖的介紹
    5.2 十瓦量級全光纖化中紅外超連續(xù)譜光源
        5.2.1 摻銩光纖放大器產(chǎn)生中紅外超連續(xù)譜的研究
        5.2.2 基于ZBLAN光纖產(chǎn)生中紅外超連續(xù)譜的研究
    5.3 實驗結果分析
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]Harmonic dissipative soliton resonance pulses in a fiber ring laser at different values of anomalous dispersion[J]. YANJIA LYU,HONGXIA SHI,CHEN WEI,HEPING LI,JIANFENG LI,YONG LIU.  Photonics Research. 2017(06)
[3]Scaling all-fiber mid-infrared supercontinuum up to 10 W-level based on thermal-spliced silica fiber and ZBLAN fiber[J]. Zhijian Zheng,Deqin Ouyang,Junqing Zhao,Minqiu Liu,Shuangchen Ruan,Peiguang Yan,Jinzhang Wang.  Photonics Research. 2016(04)
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[7]激光泵浦碲化物產(chǎn)生中紅外超連續(xù)譜數(shù)值模擬[J]. 楊未強,侯靜,張斌,王彥斌,劉澤金.  強激光與粒子束. 2012(09)
[8]銩離子(Tm3+)能級標注淺議[J]. 杜戈果.  大學物理. 2007(12)

博士論文
[1]耗散孤子光纖激光器的研究[D]. 王擂然.中國科學院研究生院(西安光學精密機械研究所) 2012



本文編號：3683847