高功率掺镱光纤超荧光光源技术研究
发布时间：2021-06-08 20:32
高功率掺镱光纤超荧光光源（Yb-Doped Superfluorescent Fiber Source,YDSFS）具有结构简单、无驰豫振荡与自脉冲、时域稳定性好等优点,在科学研究、军事国防和生物医疗等领域具有广泛的应用前景。然而,YDSFS单纤输出功率的提升受到了热效应、非线性效应等因素的极大限制,制约了其应用领域的进一步拓展。为了实现更高功率的超荧光输出,目前普遍采用的技术方案是在实现单纤高功率超荧光窄带输出的基础上,通过光谱组束来进一步提升YDSFS的输出功率。本论文对超荧光种子光源、超荧光窄带信号放大以及光谱组束进行了理论和实验研究,主要工作和创新点如下:（1）引入温度变量,建立了基于镱离子辐射截面和吸收截面温度特性的YDSFS数值分析理论模型,系统研究了温度等参数对超荧光光源输出特性的影响。理论分析表明,当温度增加时,镱离子能级粒子数分布发生改变,导致输出光谱短波范围强度减弱,中心波长红移,输出功率下降。此外,在温度一定的情况下,增益光纤长度的增加和吸收系数的增加使得输出光谱短波范围强度降低,中心波长红移,前向输出功率先增加后减小,后向输出功率逐渐趋于饱和;泵浦功率的增加不会...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)陕西省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
V型槽泵浦侧面耦合技术
第1章绪论3图1.2采用纤芯偏移光纤的掺镱光纤超荧光光源[39]Figure1.2YDSFSwithoffset-corefiber[39]图1.3全光纤超荧光光源[40]Figure1.3SFSwithall-fiberconfiguration[40]图1.4基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤的超荧光光纤光源[41]Figure1.4ExperimentalsetupofSFSwithaDSCCPfiber[41]
第1章绪论3图1.2采用纤芯偏移光纤的掺镱光纤超荧光光源[39]Figure1.2YDSFSwithoffset-corefiber[39]图1.3全光纤超荧光光源[40]Figure1.3SFSwithall-fiberconfiguration[40]图1.4基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤的超荧光光纤光源[41]Figure1.4ExperimentalsetupofSFSwithaDSCCPfiber[41]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Tandem pumping architecture enabled high power random fiberlaser with near-diffraction-limited beam quality[J]. XU JiangMing,YE Jun,ZHOU Pu,LENG JinYong,XIAO Hu,ZHANG HangWei,WU Jian,CHEN JinBao. Science China（Technological Sciences）. 2019(01)
[2]In-band pumping avenue based high power superfluorescent fiber source with record power and near-diffraction-limited beam quality[J]. Jiangming Xu,Jun Ye,Hu Xiao,Jinyong Leng,Wei Liu,Pu Zhou. High Power Laser Science and Engineering. 2018(03)
[3]光谱合成激光光束特性的研究进展[J]. 柏刚,杨依枫,晋云霞,何兵,周军. 激光与光电子学进展. 2019(04)
[4]脉冲自发辐射放大光源的产生与放大特性研究[J]. 孙海跃,陈胜平,齐雪,钟明飞. 中国激光. 2018(06)
[5]基于透射型体布拉格光栅的两通道2.5kW光谱组束输出[J]. 周泰斗,梁小宝,李超,黄志华,封建胜,赵磊,王建军,景峰. 物理学报. 2017(08)
[6]多层电介质衍射光栅高功率激光辐照特性研究[J]. 公维超,郑也,杨依枫,何兵,周军. 中国激光. 2017(05)
[7]体布拉格光栅色散对衍射光束质量的影响[J]. 周泰斗,梁小宝,赵磊,王琳,李超,罗韵,王建军,景峰. 中国激光. 2017(02)
[8]高功率光纤激光光谱合成技术的研究进展[J]. 郑也,杨依枫,赵翔,公维超,柏刚,张璟璞,刘恺,陈晓龙,赵纯,漆云凤,晋云霞,何兵,周军. 中国激光. 2017(02)
[9]Spectral Beam Combining of Fiber Lasers by Using Reflecting Volume Bragg Gratings[J]. 周泰斗,梁小宝,李超,赵磊,王建军,景峰. Chinese Physics Letters. 2016(12)
[10]基于多路窄线宽光纤激光的9.6kW共孔径光谱合成光源[J]. 马毅,颜宏,彭万敬,王小军,田飞,孙殷宏,赵磊,王树峰,李腾龙,梁小宝,王岩山,冉欢欢,柯伟伟,冯昱骏,唐淳,张凯. 中国激光. 2016(09)
博士论文
[1]基于体布拉格光栅的光谱组束光束质量研究[D]. 周泰斗.中国工程物理研究院 2017
[2]大模场双包层光纤侧面泵浦耦合关键技术研究[D]. 谭祺瑞.北京工业大学 2016
[3]高功率掺镱光纤激光器设计及研究[D]. 张志强.北京邮电大学 2013
[4]高功率激光辐照下光学元件热畸变及远场效能研究[D]. 张磊.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[5]高功率光纤激光器输出特性优化研究[D]. 刘景琳.湖南大学 2011
[6]大功率全光纤激光器及其关键器件技术研究[D]. 赵保银.中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所) 2011
[7]高功率光纤激光器特性分析及应用研究[D]. 高昆.中国科学技术大学 2009
[8]高功率全光纤激光器及放大器中关键问题的研究[D]. 黄榜才.南开大学 2008
[9]高功率光纤激光器的理论研究[D]. 刘国华.华中科技大学 2007
[10]掺镱双包层光纤激光器研究[D]. 陈吉欣.电子科技大学 2006
硕士论文
[1]高功率掺镱光纤激光器的研究与优化[D]. 朱心宇.长春理工大学 2016
[2]基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤的高功率超荧光光源研究[D]. 安瑛野.国防科学技术大学 2015
[3]体布拉格光栅外腔改善二极管激光阵列光束质量研究[D]. 张雪.北京工业大学 2009
本文编号：3219152
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)陕西省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
V型槽泵浦侧面耦合技术
第1章绪论3图1.2采用纤芯偏移光纤的掺镱光纤超荧光光源[39]Figure1.2YDSFSwithoffset-corefiber[39]图1.3全光纤超荧光光源[40]Figure1.3SFSwithall-fiberconfiguration[40]图1.4基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤的超荧光光纤光源[41]Figure1.4ExperimentalsetupofSFSwithaDSCCPfiber[41]
第1章绪论3图1.2采用纤芯偏移光纤的掺镱光纤超荧光光源[39]Figure1.2YDSFSwithoffset-corefiber[39]图1.3全光纤超荧光光源[40]Figure1.3SFSwithall-fiberconfiguration[40]图1.4基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤的超荧光光纤光源[41]Figure1.4ExperimentalsetupofSFSwithaDSCCPfiber[41]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Tandem pumping architecture enabled high power random fiberlaser with near-diffraction-limited beam quality[J]. XU JiangMing,YE Jun,ZHOU Pu,LENG JinYong,XIAO Hu,ZHANG HangWei,WU Jian,CHEN JinBao. Science China（Technological Sciences）. 2019(01)
[2]In-band pumping avenue based high power superfluorescent fiber source with record power and near-diffraction-limited beam quality[J]. Jiangming Xu,Jun Ye,Hu Xiao,Jinyong Leng,Wei Liu,Pu Zhou. High Power Laser Science and Engineering. 2018(03)
[3]光谱合成激光光束特性的研究进展[J]. 柏刚,杨依枫,晋云霞,何兵,周军. 激光与光电子学进展. 2019(04)
[4]脉冲自发辐射放大光源的产生与放大特性研究[J]. 孙海跃,陈胜平,齐雪,钟明飞. 中国激光. 2018(06)
[5]基于透射型体布拉格光栅的两通道2.5kW光谱组束输出[J]. 周泰斗,梁小宝,李超,黄志华,封建胜,赵磊,王建军,景峰. 物理学报. 2017(08)
[6]多层电介质衍射光栅高功率激光辐照特性研究[J]. 公维超,郑也,杨依枫,何兵,周军. 中国激光. 2017(05)
[7]体布拉格光栅色散对衍射光束质量的影响[J]. 周泰斗,梁小宝,赵磊,王琳,李超,罗韵,王建军,景峰. 中国激光. 2017(02)
[8]高功率光纤激光光谱合成技术的研究进展[J]. 郑也,杨依枫,赵翔,公维超,柏刚,张璟璞,刘恺,陈晓龙,赵纯,漆云凤,晋云霞,何兵,周军. 中国激光. 2017(02)
[9]Spectral Beam Combining of Fiber Lasers by Using Reflecting Volume Bragg Gratings[J]. 周泰斗,梁小宝,李超,赵磊,王建军,景峰. Chinese Physics Letters. 2016(12)
[10]基于多路窄线宽光纤激光的9.6kW共孔径光谱合成光源[J]. 马毅,颜宏,彭万敬,王小军,田飞,孙殷宏,赵磊,王树峰,李腾龙,梁小宝,王岩山,冉欢欢,柯伟伟,冯昱骏,唐淳,张凯. 中国激光. 2016(09)
博士论文
[1]基于体布拉格光栅的光谱组束光束质量研究[D]. 周泰斗.中国工程物理研究院 2017
[2]大模场双包层光纤侧面泵浦耦合关键技术研究[D]. 谭祺瑞.北京工业大学 2016
[3]高功率掺镱光纤激光器设计及研究[D]. 张志强.北京邮电大学 2013
[4]高功率激光辐照下光学元件热畸变及远场效能研究[D]. 张磊.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[5]高功率光纤激光器输出特性优化研究[D]. 刘景琳.湖南大学 2011
[6]大功率全光纤激光器及其关键器件技术研究[D]. 赵保银.中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所) 2011
[7]高功率光纤激光器特性分析及应用研究[D]. 高昆.中国科学技术大学 2009
[8]高功率全光纤激光器及放大器中关键问题的研究[D]. 黄榜才.南开大学 2008
[9]高功率光纤激光器的理论研究[D]. 刘国华.华中科技大学 2007
[10]掺镱双包层光纤激光器研究[D]. 陈吉欣.电子科技大学 2006
硕士论文
[1]高功率掺镱光纤激光器的研究与优化[D]. 朱心宇.长春理工大学 2016
[2]基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤的高功率超荧光光源研究[D]. 安瑛野.国防科学技术大学 2015
[3]体布拉格光栅外腔改善二极管激光阵列光束质量研究[D]. 张雪.北京工业大学 2009
本文编号：3219152
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