高功率掺镱光纤激光器的研究与优化

发布时间：2017-03-29 08:46

  本文关键词：高功率掺镱光纤激光器的研究与优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：论文主要对中心波长为1080nm的掺镱双包层连续光纤激光器进行了研究与优化。以镱离子稳态速率方程为基础,利用MATLAB软件进行了数值分析,模拟了增益光纤的长度、泵浦源的波长、腔镜反射率等参数对输出功率的影响。根据模拟的结果得到了增益光纤的最佳长度,设计搭建了全光纤结构的掺镱双包层高功率光纤激光器系统。系统采用LD前端泵浦方案,光纤光栅组成谐振腔,掺镱双包层光纤作为增益介质。为了避免高功率激光密度对光纤端面造成损伤,设计并制作了光纤端帽,并利用搭建的高功率连续光纤激光器对光纤端帽的性能进行了测试,同时对高功率连续光纤激光器系统的光束质量进行研究与了优化。实验结果表明,熔接有光纤端帽的连续光纤激光器系统在915nm波长的LD泵浦下,可以获得中心波长为1080nm、功率为507W、斜效率为64.05%的稳定激光输出,x方向与y方向的M2分别为2.10和2.24。
【关键词】：高功率光纤激光器 数值模拟 光纤端帽 光束质量优化
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN248
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 引言8
• 1.2 光纤激光器的优势及应用8-9
• 1.2.1 光纤激光器的优势8
• 1.2.2 光纤激光器应用8-9
• 1.3 光纤激光器的发展现状9-10
• 1.3.1 国外发展现状9-10
• 1.3.2 国内发展现状10
• 1.4 光纤激光器的发展趋势展望10-11
• 1.5 本课题的意义和主要研究内容11
• 1.6 本章小结11-12
• 第二章 光纤激光器的基本原理和关键技术12-19
• 2.1 光与物质相互作用的基本过程12
• 2.2 光纤激光器的基本结构与原理12-13
• 2.3 光纤激光器的关键技术13-18
• 2.3.1 双包层光纤技术13-14
• 2.3.2 泵浦光耦合技术14-17
• 2.3.3 谐振腔技术17-18
• 2.4 本章小结18-19
• 第三章 1080纳米镱离子掺杂光纤激光器的数值模拟仿真19-26
• 3.1 镱粒子的能级结构19-20
• 3.2 理论模型的物理分析20-22
• 3.3 掺镱光纤激光器的仿真模拟22-25
• 3.4 本章小结25-26
• 第四章 500W高功率镱离子掺杂光纤激光器的实验研究26-31
• 4.1 实验装置的选择26
• 4.1.1 泵浦方式的选择26
• 4.1.2 泵浦波长的选择26
• 4.1.3 谐振腔的选择26
• 4.2 1080纳米全光纤掺镱光纤激光器的实验系统26-29
• 4.3 实验数据的测量分析29-30
• 4.4 本章小结30-31
• 第五章 光纤端帽的设计制作与激光模式的控制31-40
• 5.1 光纤端面的损伤问题31
• 5.2 光纤端帽的设计制作31-33
• 5.3 光纤端帽性能测试33-36
• 5.4 激光模式的控制及优化36-39
• 5.5 本章小结39-40
• 结论40-41
• 致谢41-42
• 参考文献42-44
• 研究生期间参加的项目情况44

  本文关键词：高功率掺镱光纤激光器的研究与优化，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：274051