基于点模型与1维行波模型的光纤可饱和吸收体被动调Q特性对比与分析

发布时间：2021-12-25 01:51

　　本文建立了基于光纤可饱和吸收体被动调Q的点模型速率方程和1维行波模型速率方程,通过速率方程对被动调Q脉冲启动过程中的跃迁粒子数密度及其变化速率进行了数值模拟计算,对这2种模型的计算结果进行了对比分析;在稳定调Q状态下,使用这2种模型分别研究了泵浦功率及泵浦光分布特性对激光器输出特性的影响。结果表明,2种模型计算得到的激光输出参数随泵浦功率的变化趋势一致,脉冲能量和峰值功率随泵浦功率的增加而增大,而脉冲宽度则随泵浦功率的增加逐渐减小。泵浦光在光纤内均匀分布时,点模型得到的脉冲特性优于1维行波模型;泵浦光在光纤内分布均匀性较差时,1维行波模型得到的脉冲特性优于点模型。对比分析表明,2种模型得到的激光器脉冲特性及其演化趋势基本一致,且计算结果相近。综合考虑计算结果及计算效率认为,点模型更适用于光纤激光器的被动调Q理论模拟。 

【文章来源】：现代应用物理. 2020,11(04)

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

由1维行波模型计算得到的典型稳定被动调Q脉冲序列

改变激光器泵浦功率,由点模型和1维行波模型计算得到稳定被动调Q状态下的脉冲输出特性,如图10所示。由图10可见,对脉冲重频,2种模型的计算结果高度一致,脉冲重频均随着泵浦功率的增加而线性增大;对脉冲能量、脉冲宽度和峰值功率,2种模型的计算结果略有不同:由1维行波模型计算得到的脉冲宽度略小、峰值功率更高、脉冲能量也更大,但2种模型计算得到的各物理量随泵浦功率的变化趋势是一致的,脉冲能量和峰值功率均随着泵浦功率的增加而上升,而脉冲宽度则随着泵浦功率的增加逐渐减小。此外,由图10还可看出,1维行波模型计算得到脉冲宽度和脉冲能量随泵浦功率变化曲线的波动较大,而点模型则表现出了更好的计算稳定性。

中等掺杂浓度和低掺杂浓度下，由1维行波模型计算的增益介质掺杂离子上能级粒子数密度的2 维分布

【参考文献】：
期刊论文
[1]光纤放大器放大自发辐射特性与高温易损点位置[J]. 罗亿,王小林,张汉伟,粟荣涛,马鹏飞,周朴,姜宗福.  物理学报. 2017(23)
[2]高功率光纤激光器二级抽运技术的理论分析[J]. 杨未强,侯静,宋锐,刘泽金.  物理学报. 2011(08)



本文编号：3551578