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《北京交通大学》 2010年
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包层泵浦掺铥光纤激光器的研究

张蕙峰  
【摘要】:掺Tm3+光纤激光器在很多领域获得应用,如军事、医疗、高速通信、工业加工等,尤其在2μm左右人眼安全波长的特性更是研究热点,将来也会成为输出波长为2.5μm-12μm范围激光器的有效泵浦源。目前对掺Tm3+光纤激光器的研究以实验方法为主,采用包层泵浦、共掺、以及大功率多模半导体激光器工艺,不需要复杂的主动冷却设备,在常温下即可获得极高的输出功率和光束质量。但另一方面,掺铥光纤价格仍然十分昂贵。因此,深入研究激光器制备结构及性能受各种参数的影响规律,对于获得质优价廉的掺Tm3+光纤激光器具有重大意义。 本文主要工作概括如下: 1.从铥元素的能级结构出发,系统介绍了掺Tm3+光纤激光器的基本理论,包括光谱特性、基本结构、泵浦选择,尤其对包层泵浦方面作了详细介绍,并提出了掺Tm3+光纤激光器的三种泵浦方案:3H6→3H4、3H6→3H5、3H6→3F4,及对激光器性能构成影响的因素。 2.理论研究掺Tm3+光纤激光器泵浦方案的基础上,建立3H6→3H4泵浦方案的数学模型,采用速率方程的方法对此方案进行MATLAB数值分析,详细阐述诸如光纤长度、掺杂浓度等重要参数对激光器性能的影响,并提出相关结论。 3.利用自主研制的双包层D形掺铥光纤,搭建掺Tm3+光纤激光器的实验装置,完成泵浦源的测试工作,并针对异常情况予以分析;采用793nm的LD泵浦源,最终获得1930nm波长的激光输出,耦合效率达到65%。此外,在上述实验的基础上提出修改方案,并对今后的研究工作进行了展望。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN248

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈立;新波段2μm光纤激光器的理论和实验研究[D];华中科技大学;2012年
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【参考文献】
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7 北京邮电大学光通信中心 张民;走过低迷 激光未来风景这边独好[N];通信产业报;2004年
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