2 μm波段的光纖激光器具有泵浦光耦合效率高,人眼安全,噪聲小,光束質量好等優(yōu)點,廣泛運用在光纖通信、激光氣體檢測、光纖傳感等領域。在氣體檢測等實際應用中,需要使用窄線寬、可調諧的激光器,以提高精度、增加測量范圍。本文設計了高功率的2μm波段可調諧、單縱模光纖激光器,最終實現(xiàn)寬調諧范圍、單縱模運轉狀態(tài)穩(wěn)定、信噪比良好的輸出結果。本論文首先介紹了光纖激光器的應用、基于激光技術不同的激光器分類,然后介紹了2 μm波段可調諧光纖激光器的研究意義、單縱模光纖激光器的研究現(xiàn)狀。從銩離子的能級出發(fā),分析了 2 μ m波段增益光纖、泵浦源的選擇,分析了泵浦方式與諧振腔結構的選擇依據(jù)等,并介紹了包層泵浦技術。本文的實驗部分主要包括以下幾個方面:1.制作了摻銩光纖放大器（TDFA）。單縱模激光的輸出功率本身有限,并且在不同波長處,增益光纖所能提供的光學增益和整個諧振腔的傳輸損耗也不盡相同,這又導致了同一諧振腔中不同波長的激光輸出功率不一致。因此,需要摻銩光纖放大器對激光的輸出功率進行進一步放大,使得最終輸出適合實際使用。當泵浦光功率達到900mW時,實現(xiàn)了放大后功率大于400mW,光譜質量良好的放大輸出... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．?１光纖流速傳感器［１７］??

緒論??并通過拍頻的頻移量及強度測定超聲信號的頻率和強度［２°］。??（７＝１?＾?ＷＤＭ?廣一－Ｎ??ＬＭｋＪＦＧ?ｊ￣ＬＤ?ｊ??ＩＳＯ?Ｉ??ｒｆ－?ｆ：ｒｊ．?ｆ：?ｒｆｐ．Ｔ－?ｙ??＿?－?＿?＿?＇?￣?￣?－■?－?Ｘ?￣?－?Ｔ?＾?￣?Ｔ?？?￣??：：：－：：＞：＞ｙ?：＊：＞：：：：；?：：；：?Ｉ＇－＾Ｈｏｓａ，??＊?，：’：：：：：，ｎｒｖＨ－＂？、??Ｊ??ＰＤＹ??Ｉ＾ｅｓａ）??ＤＢＲ?ｆｉｂ？ｒ?ｌａｓｅｒ??圖１．２水下超聲探測光纖傳感器Ｍ??１．?２．?２激光醫(yī)療??水分對于２微米波段的激光具有較強的吸收作用，吸收激光后會產生熱效應，??在吸收范圍內破壞生物組織，且激光穿透深度有限，創(chuàng)口小，并且光纖激光的輸??出光束質量很好，可將光束聚焦成半徑很小的光斑，具有替代手術刀的作用，得??以用于精準切割、醫(yī)學美容等方面［２２］。??從９０年代初開始，激光醫(yī)療得到了長足的發(fā)展。最初，高功率半導體激光??器如９８０ｎｍ和８１０ｍｎ半導體激光器首先被應用于激光醫(yī)療，之后，５３２ｎｍ半導體??激光器被應用于眼科手術等。２１世紀后，隨著光纖激光器的發(fā)展，其優(yōu)良的性??能使其逐漸取代了半導體激光器在激光醫(yī)療領域得應用地位。２００５年初，美國??Ｔｈｅ?Ｊｏｈｎｓ?Ｈｏｐｋｉｎｓ?Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?的?Ｎａｔｈａｎｉａｌ?Ｆｒｉａｄ?利用?１．?９?微米的摻錢光纖??激光器成功治療前列腺肥大［２３］。美國Ｓｐｉｒｅ公司的工程師驗證了?２微米波段的激??光器在顯微外科手術領域的應用前景，同時在眼科手術等具有叫廣闊的前景［２４］。??１．２．?３激光氣體檢測??

：??ＮＨ３Ｉ??；??Ｓ０２??互?１Ｅ－２０?－??００２??３?：?Ｎ２〇ｌ??趣ＩＩＩ??１９３０?１９４０?１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００?２０１０?２０２０?２０３０??ｗａｎｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）??ＮＨ３：?ＩＸ?１〇?￣２２?ｃｍ／ｍｏｌｅｃｕｌｅ?Ｓ０２：?３?＾?１０?＂２２?ｃｍ／ｍｏｆｅｃｕｌｅ??Ｃ０２：１Ｘ?ｌ〇?－２３?ｃｍ／ｍｏｌｅｃｕｌｅ?Ｎ２０：?５?Ｘ?１０?＂２３?ｃｍ／ｍｏ！ｅｃｕｌｅ??圖１．３?２微米波段有害氣體吸收峰??目前，商用的激光氣體分析儀主要有西門子公司的ＬＤＳ６，其測定范圍為１０００??米，工作溫度為５°Ｃ?—?４５°Ｃ，且相對濕度小于８５％；?ＡＢＢ公司的Ａ０２０００－ＬＳ２５，??其測量范圍為０．?５米－６米，但測量溫度高達１５００°Ｃ；?ＮＥ０公司的ＬａｓｅｒＧａｓ等。??６??

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]單縱模、波長可開關的線性腔光纖激光器[J]. 俞力,宋躍江,張旭蘋.  中國激光. 2008(10)
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[10]光纖流速傳感器[J]. 李亦軍,王圣佑,毛懷玉.  傳感器技術. 1997(06)

博士論文
[1]2μm波段激光線寬表征方法及單縱模摻銩光纖激光器研制與應用[D]. 白燕.北京交通大學 2019

碩士論文
[1]摻銩石英光纖及2微米全光纖連續(xù)激光器研究[D]. 步凡.華中科技大學 2017
[2]DFB光纖激光傳感器的研究[D]. 李興亮.哈爾濱工程大學 2011



本文編號：3135589