掺铥光纤激光器关键技术研究
本文关键词:掺铥光纤激光器关键技术研究
【摘要】:光纤激光器是以光纤为基质掺如某些稀土离子为工作物质,或者利用本身的非线性效应而产生激光的一类激光器。光纤激光器由于其具有的特性(转换效率高、散热易、阈值低、光束质量好等)在激光研究领域占有重要的地位。目前,2um波段的激光器件日趋成熟,使得该波段的激光器成为中红外激光研究的热点。2um掺铥(Tm3+)光纤激光器的输出激光属于人眼安全的工作波段(1.4um),且位于低损耗的大气窗口,在机械加工、医疗、科研、空间光通信、军事等领域有着广泛的应用。光纤端面的划痕或缺陷会大大影响泵浦光的耦合效率,本文基于机械切割刀的使用经验上,总结了其切割端面的不足,并提出了一种新颖的基于厚壁石英管支撑下的光纤端面抛光方法,获得了理想的光纤端面,并且用抛光后的掺铥保偏光纤进行了2um连续激光输出实验。
【关键词】:掺铥光纤 抛光 连续 保偏
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN248
【目录】:
- 致谢5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-9
- 1 引言9-13
- 1.1 稀土掺杂光纤的简介9
- 1.2 掺铥保偏光纤激光器国内外研究进展9-12
- 1.2.1 国外研究进展10
- 1.2.2 国内研究进展10-12
- 1.3 本论文的主要工作12
- 1.4 小结12-13
- 2 掺铥光纤激光器基本介绍13-20
- 2.1 铥元素的基本性质13
- 2.2 Tm~(3+)的能级结构以及泵浦方式13-16
- 2.3 保偏光纤16
- 2.4 保偏光纤的典型结构16-17
- 2.5 掺铥光纤激光器的应用17-19
- 2.6 小结19-20
- 3 双包层光纤激光器的泵浦与输出20-34
- 3.1 双包层光纤基本结构与泵浦方式20-24
- 3.1.1 双包层光纤基本结构20-21
- 3.1.2 双包层光纤的泵浦耦合方式21-24
- 3.2 光纤激光器的输运方程24-26
- 3.3 脉冲输出26-30
- 3.3.1 调Q技术产生脉冲输出的原理26-27
- 3.3.2 锁模技术产生脉冲输出27-30
- 3.4 掺铥光纤激光器的光路结构30-33
- 3.4.1 掺铥连续光纤激光器的光路结构设计30-31
- 3.4.2 掺铥脉冲光纤激光器的光路结构设计31-33
- 3.5 小结33-34
- 4 掺铥双包层光纤激光器的实验研究34-46
- 4.1 光纤的端面制备34-42
- 4.1.1 预处理34-35
- 4.1.2 光纤的切割35-36
- 4.1.3 基于厚壁石英管为支撑的光纤抛光方法36-42
- 4.2 连续输出实验42-45
- 4.3 小结45-46
- 5 结论46-47
- 参考文献47-49
- 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果49-51
- 学位论文数据集51
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