基于全光纤结构的高功率掺镱纳秒脉冲光纤激光器

发布时间：2023-02-24 11:44

　　近几十年来,随着高功率纳秒激光器的技术不断进步,全球范围内对高功率纳秒激光器的需求也不断增加。该激光光源所涉及的领域极其广泛,因此具有巨大的发展潜力以及应用价值。目前,在工业领域对1μm波段的高功率纳秒激光器的需求更是不断扩大。从增益介质上来看,光纤激光器和固体激光器都可以产生1μm波段的高功率纳秒激光。然而,与固体激光器相比,光纤激光器有着结构紧凑,成本低廉等诸多优点,因此,高功率、大能量的脉冲光纤激光器被誉为最新一代的工业加工光源,并且在高功率的激光加工中有着广泛的应用。那么,为了促进我国在高功率激光加工领域的发展,对于高功率纳秒脉冲光纤激光器的研究具有十分重要的现实意义。本论文的主要研究内容为基于全光纤结构的高功率掺镱纳秒脉冲光纤激光器。首先,我们研究基于半导体调制技术的高功率纳秒脉冲光纤激光器,其主要技术为直接半导体调制技术以及主振荡功率放大(MOPA)技术。其次,我们将研究全光纤结构的复合双腔纳秒脉冲光纤激光器,利用增益光纤作为可饱和吸收体,实现高功率纳秒脉冲输出。本论文的具体研究内容如下:1.对高功率掺镱纳秒脉冲光纤激光器的基本原理进行分析。结合掺镱光纤的能级结构和发光特性...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 基于半导体调制技术的高功率纳秒光纤激光器的研究进展
    1.3 基于光纤可饱和吸收体的纳秒光纤激光器的研究进展
    1.4 论文结构和主要研究内容
第2章 纳秒脉冲掺镱光纤激光器的工作机理
    2.1 镱离子的能级结构以及发光性质
        2.1.1 Yb3+的能级结构
        2.1.2 Yb3+的发光性质
    2.2 纳秒脉冲光纤激光器的实现方式
        2.2.1 调Q技术
        2.2.2 增益开关技术
        2.2.3 直接半导体调制技术
    2.3 本章小结
第3章 基于半导体调制技术的纳秒脉冲高功率光纤激光器
    3.1 直接调制半导体激光器的理论研究
        3.1.1 半导体激光器的工作原理
        3.1.2 半导体激光器的调制特性
    3.2 掺镱光纤放大器的原理及其非线性效应
        3.2.1 光纤放大器的基本理论
        3.2.2 脉冲光纤放大器的基本理论
        3.2.3 光纤放大器中非线性效应的理论研究
    3.3 基于半导体调制技术的纳秒脉冲高功率光纤激光器的实验研究
        3.3.1 实验装置
        3.3.2 实验结果及分析
    3.4 本章小结
第4章 全光纤结构的复合双腔纳秒脉冲光纤激光器
    4.1 全光纤复合双腔激光器的理论模型
    4.2 全光纤结构的复合双腔纳秒脉冲光纤激光器的实验研究
        4.2.1 实验装置
        4.2.2 实验结果与分析
        4.2.3 数值模拟
    4.3 本章小结
总结与展望
    本文工作总结
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的主要学术成果
致谢



本文编号：3748756