全光纤百瓦级镱掺杂光纤激光器研究

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1、分类号：——UDC：密级：编号：全光纤百瓦级镱掺杂光纤激光器研究StudyofAll-fiberHundredsWattYtterbiumDopedFiberLaser学位授予单位及代码：蓬壹堡王盔堂(!Q!墨鱼2学科专业名称及代码：塑堡鱼王堂!Q2Z三Q12论文起止时间：2Q12111兰Q!三：12长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《全光纤百瓦级镱掺杂光纤激光器研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

2、以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。导师签名：丝垮年立月4摘要本文从镱离子能级结构和稳态下镱离子动态平衡方程出发，建立数学模型，通过Matlab模拟得

3、知与输出功率密切相关的要素。建立热模型，开展双包层光纤热分布研究，分析热效应对全光纤镱掺杂双包层高功率光纤激光器影响，经过模拟得到增益光纤轴向和径向温度分布。本设计所使用的泵浦源由凯瑟琳公司生产，工作波长为915nm，谐振腔由直接刻写在光纤内的光纤光栅构成，八边形掺镱光纤为增益介质，结合合束器、包层功率剥除计、QBH及高效率的冷却装置搭建全光纤百瓦级镱掺杂光纤激光平台，获得功率100W、中心波长1079．67nm、斜率效率为62．8％的激光系统。分析实验中遇到的问题，为高功率光纤激光器研究工作的开展提供了充分的理论支持。关键词：光纤激光器、百瓦级、全光纤、热分布ABSTRACTTmSarti

4、cleaccordingtotheytterbiumionenergylevelstructureandtheytterbiumiondynamicbalanceequation，setupamathematicalmodel，throughMatlabanalysisoffactorsrelatedtotheoutputpower．Establishthethermalmode．analysisofthethermaleffectofall-fiberytterbiumdopedhighpowerdoublefiberlaser，getthefiberaxialandradialtempe

5、raturedistribution．ThisdesignusesthepumpareusedbyCatherinecompanywavelengthof915nm，resonantcavityconsistsofFiberBragggrating，octagonytterbiumdopedfiberasthegainmedium，Combinedbeamsplitter，claddingpowerstrip，QBHande伍cientcoolingdevicestructuresbuilda11．fiberhundredswattytterbiumdopedfiberlaserplatfo

6、rm，wegetthelaserstystemwhichpoweris100W，centerwavelengthof1079．67hill．theslopeefficiencyiS62．8％．Analysisoftheproblemsintheexperimentofhighpowerfiber1aserresearchworkprovidessufficienttheoreticalsupport．Keywords：fiberlaser，hundredwattlevel，aHfiber,heatdistribution，II目录摘要Abstract第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1国内外发展现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．2光纤激光器优势及应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．3主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3第二章光纤激光器原理及关键技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．42．1辐射与物质的相互作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．42．2光纤激光器基本原