掺镱双包层脉冲光纤激光器研究

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1、摘要双包层光纤激光器目前可谓是光纤激光器家族的佼佼者，它使用包层泵浦技术使光纤激光器摆脱了小功率器件的地位，把输出光束的大功率、高质量，和光纤激光器的一切优点集于一身，又因其光纤形式可以方便的用在光通信领域，所以不断受到人3+们的关注。本文研究以二极管激光器做泵浦源，以掺Yb的双包层光纤为增益介质，种子源放大技术实现的脉冲光纤激光器。本文所做的研究主要有以下几个方面：(1)在广泛查阅国内外文献的基础上，对国内外光纤激光器领域内的研究现状和发展方向进行了综述，重点介绍了高功率光线激光器相对于高功率固体激光器的优势，介绍了本课题研究的现实意义。(2)分析了各种侧面

2、泵浦耦合方式的优劣，并对光纤角度磨抛侧面泵浦耦合方式做了模拟仿真，分析了多模光纤磨抛角度和耦合效率之间的关系，并分析了这一关系随光纤参数的变化情况，指出了今后实验中参数选择应满足的要求。(3)详细阐述了种子脉冲放大方式的脉冲光纤激光器工作原理，并借助行波放大的3+暂态方程对在双包层掺Yb光纤中采用975nm光泵浦，放大1064nm小种子脉冲从而获得高峰值功率激光脉冲的这一过程做数值分析，主要分析了：在某个泵浦功率下初始反转粒子数分布；不同的峰值功率的输入激光脉冲对反转粒子数消耗情况；在不同功率的种子脉冲输入情况所对应的激光输出。3+关键词：激光器脉冲光纤激光器

3、双包层掺Yb光纤MOPA侧面泵浦IAbstractDouble-cladfiberlasercanbehonouredasoneofthetwinklingstarsinfiberlaserfamily.Theclad-pumpingtechnologyhelpedfiberlasershakeofftheimpressionoflow-power.Double-cladfiberlasersyncretizethehigh-powerandhigh-qualityoflaserbeamandallofthevirtuesoffiberlaser.Inaddi

4、tion,itcanbeeasilyappliedinoptic-communications.Soitdrawsmoreandmoreattentions.Thethesisdetailstheresearch3+oftheYbdopeddoublecladfiberlaserusedinmaster-oscillatorpoweramplifier(MOPA)systemwhichpumpedbyLaserDiodes.Themaintheoreticalandexperimentalresearchesareincludedinthisthesis:(1

5、)Thestateoftheresearchesandthedevelopmentwayinthefieldoffiberlaserworldwidearesummarizedbasedoncomprehensivereferencesreading,andthepracticalsignificanceofthisresearchsubjectisintroduced.(2)Theside-pumpingstructuresespeciallywhichhavebeenadoptedinexperimentsareintroduced.Andaneffici

6、entandpotentiallyrobustside-couplingschemehavedemonstrated.Thecouplerlosssimulationasafunctionoftiltangleareshowedinagraph.3+(3)Theoreticalnumericalanalysisofthetransient-stateoftheYbdopeddoublecladfiberlaserusedinmaster-oscillatorpoweramplifier(MOPA)systemhasbeenpreformed.Thepumppo

7、werdensitydistributionandreversepopulationdensitydistribution,theeffectoffiberlengthandinputlightpulseenergyonoutputpowerhavebeenanalyzed.TheseresultcanbebenefitforthedesignofMOPA’sparameterssuchasfiberlength,pumppowerandmaster-oscillator’spowerinexperiment.3+Keywords:laserspulsefib

8、erlaserYbdopeddoubl