大模场掺铥全光纤激光器研究
发布时间：2020-12-09 02:56
掺铥光纤激光器的输出光谱范围涵盖1.6μm2.1μm,具有非常广泛的应用前景。其中,2μm脉冲激光是中红外35μm以及远红外812μm波段光学参量振荡器（OPO）的高效泵浦源,该波段激光广泛用于光电对抗和红外制导等国防领域。此外,2μm波段激光还处于大气窗口和人眼安全波段,存在许多水吸收峰,同时还是某些特殊塑料材料的吸收峰,所以在很多研究领域有着重要的应用价值,如激光雷达,遥感探测,激光医疗以及特种材料切割、打标等。随着对中远红外波段应用领域研究的逐步加深,远距离大范围的光电对抗逐渐成为国防领域科研人员的研究重点,这就需要高功率泵浦源以适应新形势下对高功率中远红外激光的需求。鉴于此,本文致力于2μm高功率全光纤激光器的设计和搭建,期望为相关领域的研究和应用做出一定贡献。建立光纤激光器硅基铥离子准三能级速率方程理论模型。数值仿真并模拟了前向泵浦方式时,泵浦功率、前向激光和后向激光输出功率与增益光纤长度之间的关系。讨论了在不同泵浦,不同光纤掺杂浓度,不同激光增益损耗差时,激光输出功率与增益光纤长度的关系。设计并搭建基于25/...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
8~2.2μm波段激光在大气传输中的透射率和最大允许暴露值
@1565nmDMDMForward outputBackward output图1-3 分布反馈式光纤掺铥激光器结构示意图[57]Fig. 1-3 Configuration of the Tm-doped fiber DFB laser[57]2 年，美国 BAE 系统公司的 D. Creeden 等[58]报道了一种简单激光器，其输出功率为 100W，斜率效率为 50%，中心波长为2 年，上海交通大学的唐玉龙等[59]利用（6+1）×1 光纤合束，793nm 泵浦光导入掺铥光纤，在 2019.8nm 处获得 137W 激效率为 62%，线宽小于 3nm。3年，北京交通大学的W. J. Peng等[60]使用两支高双折射光纤腔，腔内使用偏振控制器控制偏振态。泵浦光通过波分复用式注入激光腔。输出激光波长为1941.52nm和1942.33 nm，光，两个偏振光之间的偏振态相互正交，消光比为56dB。通角度改变输出激光偏振态，激光消光比始终大于49.1dB。激图1-4所示。
图 1-5 1908nm 带内泵浦 2005nm 激光结构示意图[61]rimental setup of fiber laser at 1908nm pumping for fiber lase英国阿斯顿大学的J. F. Li等[62]使用6个高反射率光铥光纤激光器6个波长输出，波长在1925nm到2200.3nm。激光谐振腔由高反射率光纤光栅和光纤端面种方法的优点是在低插入损耗条件下实现了多个波意图如图1-6所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]A single-longitudinal-mode continuous-wave Ho3+:YVO4 laser at 2.05 μm pumped by a Tm-fibre laser[J]. 吴婧,鞠有伦,张振国,徐丽伟,戴通宇,姚宝权,王月珠. Chinese Physics B. 2017(01)
[2]342W全光纤结构窄线宽连续掺铥光纤激光器[J]. 刘江,刘晨,师红星,王璞. 物理学报. 2016(19)
[3]An Actively Mode-Locked Ho:YAG Solid-Laser Pumped by a Tm-Doped Fiber Laser[J]. 姚宝权,李贺,李晓磊,陈毅,段小明,白爽,杨宏宇,崔铮,申英杰,戴通宇. Chinese Physics Letters. 2016(04)
[4]Fiber fuse behavior in k W-level continuous-wave double-clad field laser[J]. 孙骏逸,肖起榕,李丹,王雪娇,张海涛,巩马理,闫平. Chinese Physics B. 2016(01)
[5]High-power, high-energy Ho:YAG oscillator pumped by a Tm-doped fiber laser[J]. 吉恩才,柳强,胡震岳,闫平,巩马理. Chinese Optics Letters. 2015(12)
[6]Fabrication of Tm-Doped Fibers for High Power and 121W Output All-Fiber Tm-Doped Fiber Laser[J]. 邢颍滨,廖雷,步凡,王一礴,彭景刚,戴能利,李进延. Chinese Physics Letters. 2015 (03)
[7]227-W output all-fiberized Tm-doped fiber laser at 1908 nm[J]. 胡震岳,闫平,肖起榕,柳强,巩马理. Chinese Physics B. 2014(10)
[8]大模场光纤研究的新进展[J]. 廖素英,巩马理. 红外与激光工程. 2011(03)
[9]可调谐掺铥光纤激光器共振抽运的Ho:YLF固体激光器[J]. 王飞,沈德元,范滇元,陆启生. 中国激光. 2009(07)
[10]1.75kW国产掺Yb双包层光纤激光器[J]. 楼祺洪,何兵,薛宇豪,周军,董景星,魏运荣,王炜,李震,漆云凤,杜松涛,赵宏明,陈卫标. 中国激光. 2009(05)
本文编号：2906129
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
8~2.2μm波段激光在大气传输中的透射率和最大允许暴露值
@1565nmDMDMForward outputBackward output图1-3 分布反馈式光纤掺铥激光器结构示意图[57]Fig. 1-3 Configuration of the Tm-doped fiber DFB laser[57]2 年，美国 BAE 系统公司的 D. Creeden 等[58]报道了一种简单激光器，其输出功率为 100W，斜率效率为 50%，中心波长为2 年，上海交通大学的唐玉龙等[59]利用（6+1）×1 光纤合束，793nm 泵浦光导入掺铥光纤，在 2019.8nm 处获得 137W 激效率为 62%，线宽小于 3nm。3年，北京交通大学的W. J. Peng等[60]使用两支高双折射光纤腔，腔内使用偏振控制器控制偏振态。泵浦光通过波分复用式注入激光腔。输出激光波长为1941.52nm和1942.33 nm，光，两个偏振光之间的偏振态相互正交，消光比为56dB。通角度改变输出激光偏振态，激光消光比始终大于49.1dB。激图1-4所示。
图 1-5 1908nm 带内泵浦 2005nm 激光结构示意图[61]rimental setup of fiber laser at 1908nm pumping for fiber lase英国阿斯顿大学的J. F. Li等[62]使用6个高反射率光铥光纤激光器6个波长输出，波长在1925nm到2200.3nm。激光谐振腔由高反射率光纤光栅和光纤端面种方法的优点是在低插入损耗条件下实现了多个波意图如图1-6所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]A single-longitudinal-mode continuous-wave Ho3+:YVO4 laser at 2.05 μm pumped by a Tm-fibre laser[J]. 吴婧,鞠有伦,张振国,徐丽伟,戴通宇,姚宝权,王月珠. Chinese Physics B. 2017(01)
[2]342W全光纤结构窄线宽连续掺铥光纤激光器[J]. 刘江,刘晨,师红星,王璞. 物理学报. 2016(19)
[3]An Actively Mode-Locked Ho:YAG Solid-Laser Pumped by a Tm-Doped Fiber Laser[J]. 姚宝权,李贺,李晓磊,陈毅,段小明,白爽,杨宏宇,崔铮,申英杰,戴通宇. Chinese Physics Letters. 2016(04)
[4]Fiber fuse behavior in k W-level continuous-wave double-clad field laser[J]. 孙骏逸,肖起榕,李丹,王雪娇,张海涛,巩马理,闫平. Chinese Physics B. 2016(01)
[5]High-power, high-energy Ho:YAG oscillator pumped by a Tm-doped fiber laser[J]. 吉恩才,柳强,胡震岳,闫平,巩马理. Chinese Optics Letters. 2015(12)
[6]Fabrication of Tm-Doped Fibers for High Power and 121W Output All-Fiber Tm-Doped Fiber Laser[J]. 邢颍滨,廖雷,步凡,王一礴,彭景刚,戴能利,李进延. Chinese Physics Letters. 2015 (03)
[7]227-W output all-fiberized Tm-doped fiber laser at 1908 nm[J]. 胡震岳,闫平,肖起榕,柳强,巩马理. Chinese Physics B. 2014(10)
[8]大模场光纤研究的新进展[J]. 廖素英,巩马理. 红外与激光工程. 2011(03)
[9]可调谐掺铥光纤激光器共振抽运的Ho:YLF固体激光器[J]. 王飞,沈德元,范滇元,陆启生. 中国激光. 2009(07)
[10]1.75kW国产掺Yb双包层光纤激光器[J]. 楼祺洪,何兵,薛宇豪,周军,董景星,魏运荣,王炜,李震,漆云凤,杜松涛,赵宏明,陈卫标. 中国激光. 2009(05)
本文编号：2906129
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