大模場(chǎng)摻銩全光纖激光器研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-09 02:56
摻銩光纖激光器的輸出光譜范圍涵蓋1.6μm2.1μm,具有非常廣泛的應(yīng)用前景。其中,2μm脈沖激光是中紅外35μm以及遠(yuǎn)紅外812μm波段光學(xué)參量振蕩器（OPO）的高效泵浦源,該波段激光廣泛用于光電對(duì)抗和紅外制導(dǎo)等國(guó)防領(lǐng)域。此外,2μm波段激光還處于大氣窗口和人眼安全波段,存在許多水吸收峰,同時(shí)還是某些特殊塑料材料的吸收峰,所以在很多研究領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值,如激光雷達(dá),遙感探測(cè),激光醫(yī)療以及特種材料切割、打標(biāo)等。隨著對(duì)中遠(yuǎn)紅外波段應(yīng)用領(lǐng)域研究的逐步加深,遠(yuǎn)距離大范圍的光電對(duì)抗逐漸成為國(guó)防領(lǐng)域科研人員的研究重點(diǎn),這就需要高功率泵浦源以適應(yīng)新形勢(shì)下對(duì)高功率中遠(yuǎn)紅外激光的需求。鑒于此,本文致力于2μm高功率全光纖激光器的設(shè)計(jì)和搭建,期望為相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用做出一定貢獻(xiàn)。建立光纖激光器硅基銩離子準(zhǔn)三能級(jí)速率方程理論模型。數(shù)值仿真并模擬了前向泵浦方式時(shí),泵浦功率、前向激光和后向激光輸出功率與增益光纖長(zhǎng)度之間的關(guān)系。討論了在不同泵浦,不同光纖摻雜濃度,不同激光增益損耗差時(shí),激光輸出功率與增益光纖長(zhǎng)度的關(guān)系。設(shè)計(jì)并搭建基于25/...
【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：142 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
8~2.2μm波段激光在大氣傳輸中的透射率和最大允許暴露值
@1565nmDMDMForward outputBackward output圖1-3 分布反饋式光纖摻銩激光器結(jié)構(gòu)示意圖[57]Fig. 1-3 Configuration of the Tm-doped fiber DFB laser[57]2 年，美國(guó) BAE 系統(tǒng)公司的 D. Creeden 等[58]報(bào)道了一種簡(jiǎn)單激光器，其輸出功率為 100W，斜率效率為 50%，中心波長(zhǎng)為2 年，上海交通大學(xué)的唐玉龍等[59]利用（6+1）×1 光纖合束，793nm 泵浦光導(dǎo)入摻銩光纖，在 2019.8nm 處獲得 137W 激效率為 62%，線(xiàn)寬小于 3nm。3年，北京交通大學(xué)的W. J. Peng等[60]使用兩支高雙折射光纖腔，腔內(nèi)使用偏振控制器控制偏振態(tài)。泵浦光通過(guò)波分復(fù)用式注入激光腔。輸出激光波長(zhǎng)為1941.52nm和1942.33 nm，光，兩個(gè)偏振光之間的偏振態(tài)相互正交，消光比為56dB。通角度改變輸出激光偏振態(tài)，激光消光比始終大于49.1dB。激圖1-4所示。
圖 1-5 1908nm 帶內(nèi)泵浦 2005nm 激光結(jié)構(gòu)示意圖[61]rimental setup of fiber laser at 1908nm pumping for fiber lase英國(guó)阿斯頓大學(xué)的J. F. Li等[62]使用6個(gè)高反射率光銩光纖激光器6個(gè)波長(zhǎng)輸出，波長(zhǎng)在1925nm到2200.3nm。激光諧振腔由高反射率光纖光柵和光纖端面種方法的優(yōu)點(diǎn)是在低插入損耗條件下實(shí)現(xiàn)了多個(gè)波意圖如圖1-6所示。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A single-longitudinal-mode continuous-wave Ho3+:YVO4 laser at 2.05 μm pumped by a Tm-fibre laser[J]. 吳婧,鞠有倫,張振國(guó),徐麗偉,戴通宇,姚寶權(quán),王月珠. Chinese Physics B. 2017(01)
[2]342W全光纖結(jié)構(gòu)窄線(xiàn)寬連續(xù)摻銩光纖激光器[J]. 劉江,劉晨,師紅星,王璞. 物理學(xué)報(bào). 2016(19)
[3]An Actively Mode-Locked Ho:YAG Solid-Laser Pumped by a Tm-Doped Fiber Laser[J]. 姚寶權(quán),李賀,李曉磊,陳毅,段小明,白爽,楊宏宇,崔錚,申英杰,戴通宇. Chinese Physics Letters. 2016(04)
[4]Fiber fuse behavior in k W-level continuous-wave double-clad field laser[J]. 孫駿逸,肖起榕,李丹,王雪嬌,張海濤,鞏馬理,閆平. Chinese Physics B. 2016(01)
[5]High-power, high-energy Ho:YAG oscillator pumped by a Tm-doped fiber laser[J]. 吉恩才,柳強(qiáng),胡震岳,閆平,鞏馬理. Chinese Optics Letters. 2015(12)
[6]Fabrication of Tm-Doped Fibers for High Power and 121W Output All-Fiber Tm-Doped Fiber Laser[J]. 邢潁濱,廖雷,步凡,王一礴,彭景剛,戴能利,李進(jìn)延. Chinese Physics Letters. 2015 (03)
[7]227-W output all-fiberized Tm-doped fiber laser at 1908 nm[J]. 胡震岳,閆平,肖起榕,柳強(qiáng),鞏馬理. Chinese Physics B. 2014(10)
[8]大模場(chǎng)光纖研究的新進(jìn)展[J]. 廖素英,鞏馬理. 紅外與激光工程. 2011(03)
[9]可調(diào)諧摻銩光纖激光器共振抽運(yùn)的Ho:YLF固體激光器[J]. 王飛,沈德元,范滇元,陸啟生. 中國(guó)激光. 2009(07)
[10]1.75kW國(guó)產(chǎn)摻Y(jié)b雙包層光纖激光器[J]. 樓祺洪,何兵,薛宇豪,周軍,董景星,魏運(yùn)榮,王煒,李震,漆云鳳,杜松濤,趙宏明,陳衛(wèi)標(biāo). 中國(guó)激光. 2009(05)
本文編號(hào)：2906129
【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：142 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
8~2.2μm波段激光在大氣傳輸中的透射率和最大允許暴露值
@1565nmDMDMForward outputBackward output圖1-3 分布反饋式光纖摻銩激光器結(jié)構(gòu)示意圖[57]Fig. 1-3 Configuration of the Tm-doped fiber DFB laser[57]2 年，美國(guó) BAE 系統(tǒng)公司的 D. Creeden 等[58]報(bào)道了一種簡(jiǎn)單激光器，其輸出功率為 100W，斜率效率為 50%，中心波長(zhǎng)為2 年，上海交通大學(xué)的唐玉龍等[59]利用（6+1）×1 光纖合束，793nm 泵浦光導(dǎo)入摻銩光纖，在 2019.8nm 處獲得 137W 激效率為 62%，線(xiàn)寬小于 3nm。3年，北京交通大學(xué)的W. J. Peng等[60]使用兩支高雙折射光纖腔，腔內(nèi)使用偏振控制器控制偏振態(tài)。泵浦光通過(guò)波分復(fù)用式注入激光腔。輸出激光波長(zhǎng)為1941.52nm和1942.33 nm，光，兩個(gè)偏振光之間的偏振態(tài)相互正交，消光比為56dB。通角度改變輸出激光偏振態(tài)，激光消光比始終大于49.1dB。激圖1-4所示。
圖 1-5 1908nm 帶內(nèi)泵浦 2005nm 激光結(jié)構(gòu)示意圖[61]rimental setup of fiber laser at 1908nm pumping for fiber lase英國(guó)阿斯頓大學(xué)的J. F. Li等[62]使用6個(gè)高反射率光銩光纖激光器6個(gè)波長(zhǎng)輸出，波長(zhǎng)在1925nm到2200.3nm。激光諧振腔由高反射率光纖光柵和光纖端面種方法的優(yōu)點(diǎn)是在低插入損耗條件下實(shí)現(xiàn)了多個(gè)波意圖如圖1-6所示。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A single-longitudinal-mode continuous-wave Ho3+:YVO4 laser at 2.05 μm pumped by a Tm-fibre laser[J]. 吳婧,鞠有倫,張振國(guó),徐麗偉,戴通宇,姚寶權(quán),王月珠. Chinese Physics B. 2017(01)
[2]342W全光纖結(jié)構(gòu)窄線(xiàn)寬連續(xù)摻銩光纖激光器[J]. 劉江,劉晨,師紅星,王璞. 物理學(xué)報(bào). 2016(19)
[3]An Actively Mode-Locked Ho:YAG Solid-Laser Pumped by a Tm-Doped Fiber Laser[J]. 姚寶權(quán),李賀,李曉磊,陳毅,段小明,白爽,楊宏宇,崔錚,申英杰,戴通宇. Chinese Physics Letters. 2016(04)
[4]Fiber fuse behavior in k W-level continuous-wave double-clad field laser[J]. 孫駿逸,肖起榕,李丹,王雪嬌,張海濤,鞏馬理,閆平. Chinese Physics B. 2016(01)
[5]High-power, high-energy Ho:YAG oscillator pumped by a Tm-doped fiber laser[J]. 吉恩才,柳強(qiáng),胡震岳,閆平,鞏馬理. Chinese Optics Letters. 2015(12)
[6]Fabrication of Tm-Doped Fibers for High Power and 121W Output All-Fiber Tm-Doped Fiber Laser[J]. 邢潁濱,廖雷,步凡,王一礴,彭景剛,戴能利,李進(jìn)延. Chinese Physics Letters. 2015 (03)
[7]227-W output all-fiberized Tm-doped fiber laser at 1908 nm[J]. 胡震岳,閆平,肖起榕,柳強(qiáng),鞏馬理. Chinese Physics B. 2014(10)
[8]大模場(chǎng)光纖研究的新進(jìn)展[J]. 廖素英,鞏馬理. 紅外與激光工程. 2011(03)
[9]可調(diào)諧摻銩光纖激光器共振抽運(yùn)的Ho:YLF固體激光器[J]. 王飛,沈德元,范滇元,陸啟生. 中國(guó)激光. 2009(07)
[10]1.75kW國(guó)產(chǎn)摻Y(jié)b雙包層光纖激光器[J]. 樓祺洪,何兵,薛宇豪,周軍,董景星,魏運(yùn)榮,王煒,李震,漆云鳳,杜松濤,趙宏明,陳衛(wèi)標(biāo). 中國(guó)激光. 2009(05)
本文編號(hào)：2906129
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