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《郑州大学》 2010年
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掺Yb~(3+)双包层光纤激光器理论和实验研究

郭颖  
【摘要】: 掺Yb3+双包层光纤激光器以其成本低、阈值低、窄带宽、易于制作、效率高、可协调、紧凑小巧和高性价比等优点,近年来备受关注。在通信、传感、工业、军事、光信息处理、医疗等领域都有了广泛的应用。本文从理论和实验两个方面对掺镱DCFL系统性能进行分析。其主要研究内容如下: 1.本文简单介绍了DCFL的特点和种类,并从性能上探讨了研究进展和应用前景。最后简述了本文的主要研究内容。 2.根据掺镱DCFL系统的基本组成和工作原理,分别介绍了掺Yb3+光纤能级结构、光谱特性和受激辐射等性能;介绍了双包层光纤结构和内包层结构的吸收效率问题;另外,介绍了几种包层泵浦技术和谐振腔技术,这些都是DCFL系统中的关键技术;根据Yb3+离子稳态速率方程和泵浦光、激光在双包层光纤中前后传输方程,利用了简化的理论模型,推出了DCFL输出特性和激光腔参数关系表达式。并利用了Matlab数值模拟分析了激光与泵浦光的功率分布,分析了腔镜(光透过率)、泵浦波长、斜效率、阈值、增益介质长度对激光输出的影响。为实验优化提供了理论依据。 3.简单介绍了实验所需要的仪器设备包括增益介质、泵浦源装置、谐振腔、泵浦耦合系统等。重点介绍了端面处理实验流程,本文从手工研磨和机器研磨两个方面展开讨论,分别经过各自不同的研磨流程,抛光完成后利用视频放大仪和连接器端面干涉检查仪分析几何结构,并通过测试透过率检验端面研磨效果。 4.介绍了光纤激光器频率稳定性和功率稳定性概念以及影响因素,利用功率计和光谱仪等设备测量两者稳定度。两者稳定度的计算方法都是用标准差来描述的。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN248

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