基于新型结构的长波长中红外光纤激光器
发布时间：2022-01-20 10:40
3μm波段的中红外激光在国防、医学、环保等方向具有广泛的应用前景,引起了人们浓厚的兴趣。相比于连续和锁模光纤激光器,3μm波段的调Q光纤激光器可以提供ns或ms脉冲持续时间的能量,在某些特殊应用中是理想的,例如气体传感,塑料和聚合物加工,激光手术刀,无创医学诊断,红外对抗和激光雷达。本文主要研究基于Ho3+/Pr3+共掺和掺Dy3+氟化物（ZBLAN）光纤的被动调Q脉冲光纤激光器,具体研究内容如下:1.我们对Ho3+/Pr3+共掺ZBLAN光纤内产生3μm激光的跃迁经过进行了详细分析,并且建立了基于Ho3+/Pr3+共掺ZBLAN光纤的被动调Q速率方程。经过数值仿真分析,我们优化光纤长度以及稀土掺杂离子浓度来实现高斜率效率、低激光阈值的激光器,此外还分析脉冲输出特性（重频、脉冲宽度）随泵浦功率的函数关系。当光纤长度为5 m,Ho3+和Pr...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ho3+/Pr3+共掺ZBLAN光纤能级示意图
图 2-2 激光器斜率效率和激光阈值随光纤长度的变化情况效率和激光阈值随光纤长度的变化情况如图 2-2 所器的斜率效率先增加后减小，在光纤长度小于 3.5在 3.5m 之后斜率效率缓慢增加，直到在 5m 处达到的状态；而激光阈值随光纤长度的变化正好相反，下降趋势缓慢，直到在 5 m 处达到最小值 162.6 m率效率及激光阈值的变化趋势，我们可知：在前向和 Pr3+离子的掺杂浓度分别为 3mol.%和 0.25mol.%最高（32.6%）以及激光阈值最低（162.6 mW）。度对激光器输出特性的影响
率和激光阈值随光纤长度的变化情况如图 2-2 所的斜率效率先增加后减小，在光纤长度小于 3.5.5m 之后斜率效率缓慢增加，直到在 5m 处达到状态；而激光阈值随光纤长度的变化正好相反，降趋势缓慢，直到在 5 m 处达到最小值 162.6 m率及激光阈值的变化趋势，我们可知：在前向r3+离子的掺杂浓度分别为 3mol.%和 0.25mol.%（32.6%）以及激光阈值最低（162.6 mW）。激光器输出特性的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光对抗系统中的中红外激光源及其关键技术[J]. 李森森,闫秀生. 光电技术应用. 2018(05)
[2]Antimonene: a long-term stable two-dimensional saturable absorption material under ambient conditions for the mid-infrared spectral region[J]. HONGYU LUO,XIANGLING TIAN,YING GAO,RONGFEI WEI,JIANFENG LI,JIANRONG QIU,YONG LIU. Photonics Research. 2018(09)
[3]自由电子激光器的原理与应用[J]. 周宇东. 中国新技术新产品. 2017(05)
[4]3～5μm光参量振荡技术进展研究[J]. 董怡静,马秀华,李世光,朱小磊. 激光与光电子学进展. 2016(09)
[5]中红外2.8μm光纤激光器机械调Q工作特性[J]. 沈炎龙,周松青,谌鸿伟,黄珂,栾昆鹏,陶蒙蒙,于力,易爱平,冯国斌. 光学学报. 2016(01)
[6]中红外固体激光器研究进展[J]. 潘其坤. 中国光学. 2015(04)
[7]高功率中红外激光器的进展[J]. 张冬燕,王戎瑞. 激光与红外. 2011(05)
[8]直升机机载中红外激光定向干扰实现途径[J]. 代红,陈超. 四川兵工学报. 2011(01)
[9]HF/DF化学激光器的研究进展[J]. 郭汝海,施龙,王思雯,吴萃婷. 光机电信息. 2010(03)
[10]3～5μm中红外激光对抗武器系统[J]. 钟鸣,任钢. 四川兵工学报. 2007(01)
博士论文
[1]基于二维材料可饱和吸收体的脉冲光纤激光技术研究[D]. 李克轩.北京工业大学 2017
[2]面向可见光波段激光产生的稀土掺杂氟化物玻璃研究[D]. 石君.华中科技大学 2016
[3]中红外激光及其与生物硬组织作用研究[D]. 姚育成.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]3μm波段可调谐脉冲光纤激光器基础研究[D]. 史红霞.电子科技大学 2018
[2]高调制深度饱和吸收体被动锁模光纤激光器的研究[D]. 夏晶.湖南大学 2015
本文编号：3598676
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ho3+/Pr3+共掺ZBLAN光纤能级示意图
图 2-2 激光器斜率效率和激光阈值随光纤长度的变化情况效率和激光阈值随光纤长度的变化情况如图 2-2 所器的斜率效率先增加后减小，在光纤长度小于 3.5在 3.5m 之后斜率效率缓慢增加，直到在 5m 处达到的状态；而激光阈值随光纤长度的变化正好相反，下降趋势缓慢，直到在 5 m 处达到最小值 162.6 m率效率及激光阈值的变化趋势，我们可知：在前向和 Pr3+离子的掺杂浓度分别为 3mol.%和 0.25mol.%最高（32.6%）以及激光阈值最低（162.6 mW）。度对激光器输出特性的影响
率和激光阈值随光纤长度的变化情况如图 2-2 所的斜率效率先增加后减小，在光纤长度小于 3.5.5m 之后斜率效率缓慢增加，直到在 5m 处达到状态；而激光阈值随光纤长度的变化正好相反，降趋势缓慢，直到在 5 m 处达到最小值 162.6 m率及激光阈值的变化趋势，我们可知：在前向r3+离子的掺杂浓度分别为 3mol.%和 0.25mol.%（32.6%）以及激光阈值最低（162.6 mW）。激光器输出特性的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光对抗系统中的中红外激光源及其关键技术[J]. 李森森,闫秀生. 光电技术应用. 2018(05)
[2]Antimonene: a long-term stable two-dimensional saturable absorption material under ambient conditions for the mid-infrared spectral region[J]. HONGYU LUO,XIANGLING TIAN,YING GAO,RONGFEI WEI,JIANFENG LI,JIANRONG QIU,YONG LIU. Photonics Research. 2018(09)
[3]自由电子激光器的原理与应用[J]. 周宇东. 中国新技术新产品. 2017(05)
[4]3～5μm光参量振荡技术进展研究[J]. 董怡静,马秀华,李世光,朱小磊. 激光与光电子学进展. 2016(09)
[5]中红外2.8μm光纤激光器机械调Q工作特性[J]. 沈炎龙,周松青,谌鸿伟,黄珂,栾昆鹏,陶蒙蒙,于力,易爱平,冯国斌. 光学学报. 2016(01)
[6]中红外固体激光器研究进展[J]. 潘其坤. 中国光学. 2015(04)
[7]高功率中红外激光器的进展[J]. 张冬燕,王戎瑞. 激光与红外. 2011(05)
[8]直升机机载中红外激光定向干扰实现途径[J]. 代红,陈超. 四川兵工学报. 2011(01)
[9]HF/DF化学激光器的研究进展[J]. 郭汝海,施龙,王思雯,吴萃婷. 光机电信息. 2010(03)
[10]3～5μm中红外激光对抗武器系统[J]. 钟鸣,任钢. 四川兵工学报. 2007(01)
博士论文
[1]基于二维材料可饱和吸收体的脉冲光纤激光技术研究[D]. 李克轩.北京工业大学 2017
[2]面向可见光波段激光产生的稀土掺杂氟化物玻璃研究[D]. 石君.华中科技大学 2016
[3]中红外激光及其与生物硬组织作用研究[D]. 姚育成.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]3μm波段可调谐脉冲光纤激光器基础研究[D]. 史红霞.电子科技大学 2018
[2]高调制深度饱和吸收体被动锁模光纤激光器的研究[D]. 夏晶.湖南大学 2015
本文编号：3598676
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3598676.html
