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《西安电子科技大学》 2009年
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泵浦光对DPL输出特性的影响

刘学文  
【摘要】: 泵浦光的空间和时间特性都会影响DPL的输出性能,本文分别研究了泵浦光的空间特性(空间分布)和时间特性(脉冲泵浦方式)对DPL输出性能的影响。最后着重研究了脉冲泵浦方式在被动调Q激光器脉冲稳定性中的应用。 本文将讨论光纤束耦合LD光场分布作为第一个重点,首先研究了多光纤耦合LD的光场分布,得出了光束传播的包络图,深入分析了不同Z处耦合光束的光场分布,并得出了其与超高斯光束平顶度N的对应关系。 本文将研究泵浦光场分布对DPL性能的影响作为第二个研究重点。用超高斯光束描述光纤束耦合LD的光场分布。介绍了交叠积分理论,讨论了不同ωp /ωs值和不同平顶度对激光器阈值功率的影响。得到了ωp /ωs值和平顶度对DPL阈值功率的控制作用:随着平顶度的变化,阈值功率存在最小值,这个最小值出现的位置随着ωp /ωs的增大向N=2端移动;介绍了“泵浦光影响因子”判断光束质量理论,讨论了不同ωp /ωs值和不同平顶度对泵浦光影响因子的影响。得到了ωp /ωs值和平顶度对DPL光束质量的控制作用:随着ωp /ωs的变化,泵浦光影响因子δ存在最小值,且最小值总是出现在ωp /ωs = 1的位置上。当ωp /ωs 1时泵浦光影响因子δ变化剧烈,当ωp /ωs 1时泵浦光影响因子δ变化影响不明显。 本文将研究泵浦光泵浦形式对DPL性能的影响作为第三个研究重点。讨论了影响被动调Q DPL频率稳定性的因素、介绍了增益预泵浦技术中预泵浦功率及主泵浦功率的作用、分析了预泵浦功率与主泵浦功率对DPL输出脉冲稳定性的控制作用。将如何得到高重频、稳定的电流脉冲作为一个研究重点,提出电流叠加开关的概念。通过改进旧有的控制电路,完整地提出了满足增益预泵浦阶跃电流的解决方案,设计并制作了电流叠加开关。此方案中的电源系统由数字控制电路、电流叠加开关和恒流源组成。恒流源用以提供高稳定、高精度的预泵浦电流;控制电路提供的电压信号用以调节电流叠加开关的开闭,从而获得脉冲形式的叠加电流,使其与预泵浦电流叠加成台阶式跳变电流。对该系统进行了仿真,不同频率、不同占空比条件下的仿真结果说明该方案能满足高重频(10MHz以上)电流的要求。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN248.1

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【参考文献】
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