光纖激光器作為新一代的激光裝置,因其具有體積小重量輕、結(jié)構(gòu)簡單緊湊且泵浦效率高、光束質(zhì)量好、可靠性高、免維護等獨特的優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于國防軍事、工業(yè)加工、生物醫(yī)療、光電通信等諸多領(lǐng)域。近年,高功率光纖激光器的應(yīng)用需求日益強烈。然而光子暗化效應(yīng),作為阻礙激光輸出功率提升和穩(wěn)定性發(fā)展水平的主要瓶頸之一,其作用機理尚未完全解明。國內(nèi)外現(xiàn)有的研究并不足以解決高功率大模場有源光纖材料在長時間的激光輸出下所引發(fā)的功率衰減、光-光轉(zhuǎn)換效率下降等問題。本文著眼于Yb/Ce共摻的鋁硅二元體系光纖材料的關(guān)鍵技術(shù),開展了在千瓦級高功率光纖激光背景下光纖抗光暗化性能的機理研究和相關(guān)性能的綜合表征:一、介紹了目前報道的關(guān)于光纖在光子輻照作用下產(chǎn)生光子暗化的機理模型和抑制光子暗化效應(yīng)的措施。二、基于改變光纖材料組分以抑制光子暗化現(xiàn)象的方法,綜合比較了 Yb-AlSi、Yb-PSi、Yb-AlPSi以及Yb/Ce-A]Si光纖的優(yōu)劣勢。其中,對自研的20/400-Yb-AlSi二元體系光纖和20/400-Yb-AlPSi三元體系光纖進行了激光輸出穩(wěn)定性測試,結(jié)果顯示Yb-AlPSi光纖抗光子暗化性能明顯優(yōu)于Yb-Al... 

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 光纖激光器研究背景
        1.1.1 光纖激光發(fā)展歷史
        1.1.2 光纖激光器的優(yōu)點及應(yīng)用
    1.2 光子暗化效應(yīng)的機理及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光子暗化效應(yīng)
        1.2.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本論文主要工作
第二章 Yb摻雜有源光纖材料光子暗化抑制措施
    2.1 基體材料抗光子暗化
        2.1.1 Yb-AlSi二元體系光纖
        2.1.2 Yb-PSi二元體系光纖
        2.1.3 Yb-AlPSi三元體系光纖
    2.2 稀土離子電子遷移抗光子暗化
        2.2.1 Yb/Ce-AlSi二元體系光纖
    2.3 本章小結(jié)
第三章 Yb/Ce-AlSi二元體系光纖的設(shè)計與制備
    3.1 光纖結(jié)構(gòu)及折射率設(shè)計
        3.1.1 雙包層光纖和包層泵浦技術(shù)
        3.1.2 Yb/Ce-AlSi大模場光纖設(shè)計
    3.2 預(yù)制棒制備
    3.3 光纖的拉制
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Yb/Ce-AlSi二元體系光纖性能的綜合表征
    4.1 靜態(tài)參數(shù)測試
        4.1.1 光纖幾何尺寸及折射率分布
        4.1.2 吸收光譜及X射線衍射譜圖
        4.1.3 元素分布及含量測試
    4.2 動態(tài)激光性能測試
        4.2.1 激光輸出
        4.2.2 激光光譜
        4.2.3 光束質(zhì)量
        4.2.4 抗光子暗化性能
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)及論文主要創(chuàng)新點
    5.2 進一步工作的展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]摻鐿光纖激光器光子暗化現(xiàn)象的研究進展[J]. 劉超平,廖雷,李進延.  激光與光電子學(xué)進展. 2016(07)
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[5]γ射線輻照對摻Y(jié)b光纖材料性能的影響[J]. 黃宏琪,趙楠,陳瑰,廖雷,劉自軍,彭景剛,戴能利.  物理學(xué)報. 2014(20)
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[7]Research on stimulated Brillouin scattering suppression based on multi-frequency phase modulation[J]. 劉英繁,呂志偉,董永康,李強.  Chinese Optics Letters. 2009(01)

博士論文
[1]石英玻璃及石英光纖的抗輻射性能研究[D]. 鄧濤.武漢理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]鋁磷硅三元體系有源光纖的制備及激光性質(zhì)研究[D]. 彭昆.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所) 2016
[2]Yb摻雜的大模場石英有源光纖的制備與研究[D]. 師騰飛.中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機械研究所） 2014



本文編號：3688670