论文部分内容阅读
作者:李朝晖,1975年生,男,1999年毕业于南开大学物理系,现为南开大学现代光学研究所光电子专业硕士研究生。从事多波长光纤激光器,双包层光纤激光器,超短脉冲光纤激光器的研究。 光纤激光器、光纤放大器在光纤通信、传感和测量上有着巨大的应用前景。但传统的泵浦技术很难将高功率的多模泵浦光耦合到单模的纤芯中去,因此很难做出高功率的光纤激光器和高放大倍数的光纤放大器。而包层泵浦技术解决了单模光纤泵浦效率低的问题。因而双包层光纤激光器、放大器引起人们越来越多的重视。 本文介绍了包层泵浦技术在光纤通信中的最新应用,并且展望了包层泵浦技术中要解决的关键性技术问题。重点进行了掺镱双包层光纤激光器的实验和理论研究;掺镱单包层光纤激光器的实验研究,具体内容如下: 1.双包层光纤激光器的理论分析 (1)掺镱双包层光纤激光器的激光输出特性的数值模拟 利用泵浦光和激光在双包层光纤中的前后向传输方程,我们用数值法分析了掺镱双包层光纤激光器输出激光的特性,其中包括前后向传输的泵浦光能量沿着光纤方向的变化与光纤损耗的关系、激光腔内前后向泵浦光沿着光纤长度方向上的变化与谐振腔结构的关系、沿着光纤长度方向变化的激光增益与光纤损耗的关系、激光输出特性与不同损耗的光纤的关系、在不同的注入泵浦功率条件下激光输出功率和光纤损耗的关系、在不同的注入泵浦功率条件下激光输出功率与光纤长度的关系、以及在不同注入泵浦功率和光纤损耗条件下输出激光功率和输出、输入腔镜反射率的关系。 (2)对双包层光纤激光器吸收特性的讨论,采用新的模型导出了双包层光纤的有效吸收系数的表达式。 (3)利用二维射线光学分析方法分析了内包层形状对吸收效率的影响 2.掺镱单模光纤激光器的实验研究 (1)采用布拉格光纤光栅,研制出了全光纤线形腔掺镱光纤激光器,并得到了窄线宽、高斜率效率和稳定的激光输出。发现掺镱光纤长度对激光输出特性有很大的影响。在泵浦激光功率为80mW的条件下,当掺镱光纤长度为9m时,可以得到具有最窄的激