掺双包层光纤激光器论文_冯高锋,杨军勇,王建明,闫大鹏

导读:本文包含了掺双包层光纤激光器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光纤,包层,激光器,光子,激光,晶体,面积。

掺双包层光纤激光器论文文献综述

冯高锋,杨军勇,王建明,闫大鹏[1](2019)在《高功率光纤激光器用20/400双包层掺镱光纤》一文中研究指出采用改进化学气相沉积结合溶液掺杂法制造出了掺镱石英光纤预制棒,预制棒轴向上芯径波动小于5%,折射率差波动小于8%。研磨加工后拉制出20/400双包层掺镱光纤,光纤纤芯不圆度为2%,芯包同心度偏差为0.87μm。双包层掺镱光纤在1095 nm的包层损耗为2.1 dB/km。采用拉制的掺镱双包层光纤作为直接振荡结构全光纤化激光器的增益光纤实现了1195 W的1080 nm激光输出,斜率效率达82%。(本文来源于《激光与红外》期刊2019年04期)

白冰,郭长利,炎正馨,齐兵,高峰[2](2017)在《高功率掺Yb~(3+)双包层光纤激光器热过程分析》一文中研究指出本文建立了适合于光纤激光器实际理论模型为基础,结合实际给出适当的possion方程,适当的边界条件和边界温度连续性条件,利用Taylor函数展开的方法,推导出高功率掺Yb~(3+)双包层光纤激光器温度场解析表达式。研究结果表明:本文均采用双端泵浦形式,泵浦功率为400W,泵浦中心区域最高温升499.6K,低于SiO_2晶体熔点的24.9%,本文推导出温度场的解析表达式与其他文献的温度场做相关比较,所得到的数值结果更加精确,证明所得结果正确;同时也分析了影响纤芯处温度升高的条件,为了使激光输出特性不受影响的前提下,提出了适当增大包层半径,适当增大热交换系数和适当降低吸收系数等方法来降低纤芯处的温度升高,同时纤芯处温度和激光输出功率达到最佳匹配。本文所得结果能为优化光纤激光器提供理论支持。(本文来源于《激光杂志》期刊2017年09期)

张峰[3](2017)在《掺钕大模场双包层光子晶体光纤激光器的特性研究》一文中研究指出钕离子(Nd~(3+))是最早用于激光器的叁价稀土离子,可采用激光二极管(LD)泵浦,已在上百种不同基质材料中获得了受激发射,在军事、工业、生物、医疗和科学研究等领域有广泛应用。掺Nd~(3+)光纤激光器具有结构紧凑、稳定性高、抗干扰性好、光束质量高等优势,一直是科学领域的研究热点之一。目前,普通单模掺Nd~(3+)光纤激光器的输出功率大多在毫瓦量级。普通双包层掺Nd~(3+)光纤激光器虽然可以实现高功率激光输出,但容易产生多模运转,导致光束质量下降。这种缺陷可以在光子晶体光纤中通过合理的结构设计予以消除,同时发挥大模场面积、无截止单模特性两方面的优势。本论文基于掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤,研究获得1.06μm波段高功率、高光束质量连续波激光以及高能量锁模脉冲激光的方法和途径。主要研究内容如下:1.研究了掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的光谱特性,并根据光纤包层中的空气孔的大小及周期间隔等参数,分析了掺Nd~(3+)光子晶体光纤的模式特性、色散特性、偏振特性、非线性效应和损耗特性,为激光器设计提供了依据和指导。2.研究了LD抽运掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的连续波激光特性,最大输出功率为5.95W,光束质量M2因子小于1.30,偏振串音为-7.9dB,这表明掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤具有良好的单模传输特性和保偏特性,有利于激光器实现高功率高光束质量的激光输出。3.基于全正色散腔,研究了掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的锁模激光特性。采用半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模元件,在腔内不加任何色散补偿元件的情况下,实现了1μm波段锁模激光运转,脉冲宽度为73.1ps,最大平均输出功率为236.8mW,对应的单脉冲能量为17.3nJ。这表明掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤可以有效较低非线性效应,有利于获得高能量的锁模脉冲激光输出。4.设计了基于掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的激光放大器,采用自搭建Nd:YVO4晶体连续波激光器提供种子源,实现了连续波激光放大,最大输出功率为8.75W。本论文有关掺Nd~(3+)保偏光子晶体光纤高功率连续波激光、锁模脉冲激光以及激光放大的研究结论,对该领域研究工作的进一步开展具有很好的参考价值和推动作用。(本文来源于《济南大学》期刊2017-06-01)

张峰,张海鹍,陈涛,宋朋,周城[4](2017)在《掺钕双包层大模场保偏光子晶体光纤激光器》一文中研究指出采用掺钕双包层大模场保偏光子晶体光纤(PCF)作为增益介质,实现了1.06μm连续激光运转。实验采用线型谐振腔,光纤一端研磨成0°角作为自由耦合输出端,并提供4%的反馈光用于维持谐振腔内的激光振荡。激光器阈值为2.4 W,斜效率为18.8%。当抽运功率达到30 W时,最大输出功率为4.94 W,光束质量因子为1.30,偏振串音为-7.9dB,输出激光的中心波长为1062.7nm。实验结果表明,掺钕双包层大模场PCF具有良好的单模传输特性和保偏性能,有利于激光器实现高功率高光束质量的激光输出。(本文来源于《中国激光》期刊2017年02期)

吴志洋[5](2016)在《调Q全光纤铒镱共掺双包层光纤激光器研究》一文中研究指出利用铒镱共掺双包层光纤作为增益介质的调Q光纤激光器运行于1.55微米附近的“人眼安全”波段,具有峰值功率高、结构紧凑、免维护等一系列优点,在自由空间光通信、远距离传感、医疗等领域具有很大的应用潜力。本文对调Q全光纤铒镱共掺双包层光纤激光器进行了系统的实验研究,主要完成了以下工作:1、以增益光纤本身作为可饱和吸收体,搭建了自调Q全光纤激光器。在腔内未插入任何调Q元件的条件下,泵浦功率87mW-176mW范围内获得了稳定的脉冲宽度5μs-40μs范围内可调、重复频率5.8kHz-110kHz范围内可调的自调Q脉冲,并从理论上对该现象进行了合理的分析。2、利用声光调制器作为调Q开关,搭建了声光调Q全光纤铒镱共掺光纤激光器。通过实验得到了该激光器不同泵浦功率条件下的重复频率范围,分析了调制频率高于和低于重复频率范围时脉冲变化情况,以及这种变化产生的原因。总结了泵浦功率、调制频率以及激光输出端的输出透过率对调Q激光器输出的影响规律。该激光器可输出宽度为1.5μs、平均功率为180mW的调Q脉冲。泵浦功率为0.9W,调制器的调制频率3kHz时,激光的峰值功率和脉冲能量分别为5W和50μJ的脉冲输出。激光的中心波长为1550.3nm,最小谱线宽度约0.07nm。3、利用声光调Q脉冲作为种子源,设计了输出平均功率超过1.16W的MOPA(主振荡功率放大)结构声光调Q全光纤激光器。将泵浦功率为0.9W,调制器调制频率为3kHz的种子脉冲注入到泵浦功率为5.7W的放大级中,其峰值功率由5W提高到42W,放大倍数超过8倍。过实验得到了种子源放大后的功率、时域和频域变化特性。(本文来源于《河北大学》期刊2016-06-01)

张天资[6](2016)在《高功率掺镱双包层光纤激光器SRS效应理论研究》一文中研究指出高功率光纤激光器在医疗器械、工业切割、高能武器等尖端科技领域有着重要的应用。输出功率超过千瓦的光纤激光器多采用掺杂锗、镱、铒、钕等稀土离子的双包层光纤作为增益介质。截止目前,光纤激光器单模最高输出功率已达1万瓦,多模最高输出功率已超过10万瓦。光纤激光器输出功率不断提高,影响输出功率继续提升的因素也愈发突显。光纤内部机械损伤、光纤内的温度以及光纤中的非线性效应等都会对光纤激光器的输出特性产生影响,这严重阻碍了光纤激光器输出功率的提高。本文对阻止连续高功率光纤激光器功率提升的最主要原因——光纤中的非线性效应,主要是受激拉曼散射效应(SRS)进行了研究,主要探究了:1.在连续光的前提下,只考虑一阶SRS,在光纤激光器、光纤放大器和传能光纤中建立了信号光、泵浦光和斯托克斯光共存时的基本动力学模型。2.使用配点法数值求解了稳态条件下激光器模型、放大器模型和传能光纤模型的耦合速率方程组,得到了泵浦光、信号光和斯托克斯光沿光纤的轴向分布规律,模拟了输出功率特性。3.用Matlab编写了仿真计算程序,设计了人机交互界面,实现了自动化仿真。输出功率仿真值/真实值大于90%。4.利用编制的软件探究了不同泵浦条件下,光纤振荡器、LD直接泵浦放大、MOPA放大和同带泵浦放大激光器结构中有源光纤参数(如有源光纤的有效截面、长度、掺杂浓度等)、光源(如信号和泵浦激光波长、泵浦方式等)以及传能光纤对SRS效应的影响。所得的数据为高功率光纤放大器和激光器的搭建提供了参考。(本文来源于《北京化工大学》期刊2016-05-22)

孟悦[7](2016)在《高功率光纤激光器的掺镱双包层光子晶体光纤的研究》一文中研究指出和传统阶跃型光纤相比较,光子晶体光纤最独特的地方在于其波导结构中具有微结构—周期性排列的空气孔,由于微结构和均匀材料(如二氧化硅)的特性有很大差别,所以光子晶体光纤能够获得和传统阶跃型光纤不同的导光性能,如全波段单模传输,大模场面积,色散可调节等特性。并且,光子晶体光纤有众多的结构变量可以灵活调节,因此加大了设计的自由度。因此近年来,光子晶体光纤的应用越来越广泛,尤其是在光纤激光器领域中,由于其大模场特性,可以承受高功率而不发生光学损坏,并且保证良好的光束质量。本论文是在折射率导引型光子晶体光纤的基础上,在纤芯掺杂Yb~(3+),并在外包层引入空气孔,设计出用于高功率光纤激光器的掺镱双包层光子晶体光纤,对其性能进行了一系列研究,研究内容包括:(1)用以有限元法为理论基础的Comsol软件对光子晶体光纤进行了数值模拟,研究其单模运转条件,分析了空气孔大小,间距,层数对普通折射率导引型光子晶体光纤的有效折射率,基模模场面积,限制损耗造成的影响。(2)用Comsol软件对掺Yb~(3+)双包层光子晶体光纤进行数值仿真,分析纤芯掺杂折射率,掺杂半径对基模模场面积的影响以及包层空气孔尺寸和间距对内包层数值孔径的影响。同时,进一步研究其弯曲特性和保偏特性。(3)对掺Yb~(3+)双包层光子晶体激光器进行理论研究,采用前向泵浦方式,在Yb~(3+)速率能级方程的基础上用Matlab对其进行建模,对一定掺杂浓度光纤的吸收系数,斜率效率以及最佳长度进行理论计算。(4)利用现有的实验条件对掺Yb~(3+)双包层光子晶体光纤进行实验研究,搭建激光器平台测试其吸收系数,斜率效率和最佳长度。经过这一系列研究,设计出一种全波段单模运转,在1.06mm处模场直径达到19.3mm的掺Yb~(3+)双包层光子晶体,并且实验测得斜效为81%,包层吸收系数2.7dB/m。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01)

李娟,占生宝[8](2016)在《大模面积双包层光纤激光器性能的实验研究》一文中研究指出基于大模面积双包层Er3+/Yb3+共掺光纤,采用P-F腔结构,详细研究了工作温度、光纤弯曲对泵浦吸收和激光输出性能的影响。结果表明:随着泵浦功率的增大,输出光谱的模式逐渐增多;泵浦源的工作温度决定其输出光谱特性,进而影响光纤激光器的输出效果;光纤不同激光模式对应不同光纤弯曲损耗,当弯曲半径减小到一定程度时,多模输出变成单模输出,由此提高输出光束质量。(本文来源于《激光与红外》期刊2016年04期)

黄琳,王淑梅[9](2015)在《基于瑞利散射和布里渊散射的自调Q双包层掺镱光纤激光器研究》一文中研究指出结合光纤干涉环原理和受激布里渊散射效应数值求解描述双包层掺镱光纤激光器的速率方程,得到构建光纤干涉环的耦合器耦合率及泵浦功率与输出脉冲重频的关系;进一步采用掺镱双包层光纤激光器中光子数守恒的半数值模型得到耦合器耦合率、泵浦功率与输出平均功率、脉冲能量的关系。实验测试了不同泵浦功率对输出平均功率和脉冲能量的影响,实验结果与仿真结果吻合。研究表明:提高泵浦功率只能提高脉冲重复频率和平均功率,并不能提高脉冲能量;选择合适耦合率的耦合器构建光纤干涉环才能获得较高脉冲能量;泵浦功率较高时会激发二阶斯托克斯光脉冲。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2015年12期)

杜戈果,宋玉立,徐意,王金章,郭春雨[10](2015)在《连续泵浦掺铥双包层光纤激光器的自脉冲现象》一文中研究指出在2μm波段运转的掺铥双包层光纤激光器中观察到了自脉冲(类锁模)现象.对单端和双端泵浦方式以及不同腔长度下的输出进行比较研究,认为这种现象的主要产生机制可能为掺铥光纤中的自相位调制和离子簇导致的可饱和吸收效应.(本文来源于《深圳大学学报(理工版)》期刊2015年04期)

掺双包层光纤激光器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文建立了适合于光纤激光器实际理论模型为基础,结合实际给出适当的possion方程,适当的边界条件和边界温度连续性条件,利用Taylor函数展开的方法,推导出高功率掺Yb~(3+)双包层光纤激光器温度场解析表达式。研究结果表明:本文均采用双端泵浦形式,泵浦功率为400W,泵浦中心区域最高温升499.6K,低于SiO_2晶体熔点的24.9%,本文推导出温度场的解析表达式与其他文献的温度场做相关比较,所得到的数值结果更加精确,证明所得结果正确;同时也分析了影响纤芯处温度升高的条件,为了使激光输出特性不受影响的前提下,提出了适当增大包层半径,适当增大热交换系数和适当降低吸收系数等方法来降低纤芯处的温度升高,同时纤芯处温度和激光输出功率达到最佳匹配。本文所得结果能为优化光纤激光器提供理论支持。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

掺双包层光纤激光器论文参考文献

[1].冯高锋,杨军勇,王建明,闫大鹏.高功率光纤激光器用20/400双包层掺镱光纤[J].激光与红外.2019

[2].白冰,郭长利,炎正馨,齐兵,高峰.高功率掺Yb~(3+)双包层光纤激光器热过程分析[J].激光杂志.2017

[3].张峰.掺钕大模场双包层光子晶体光纤激光器的特性研究[D].济南大学.2017

[4].张峰,张海鹍,陈涛,宋朋,周城.掺钕双包层大模场保偏光子晶体光纤激光器[J].中国激光.2017

[5].吴志洋.调Q全光纤铒镱共掺双包层光纤激光器研究[D].河北大学.2016

[6].张天资.高功率掺镱双包层光纤激光器SRS效应理论研究[D].北京化工大学.2016

[7].孟悦.高功率光纤激光器的掺镱双包层光子晶体光纤的研究[D].华中科技大学.2016

[8].李娟,占生宝.大模面积双包层光纤激光器性能的实验研究[J].激光与红外.2016

[9].黄琳,王淑梅.基于瑞利散射和布里渊散射的自调Q双包层掺镱光纤激光器研究[J].红外与激光工程.2015

[10].杜戈果,宋玉立,徐意,王金章,郭春雨.连续泵浦掺铥双包层光纤激光器的自脉冲现象[J].深圳大学学报(理工版).2015

论文知识图

荧光光谱分析测温法装置示意图光纤激光器性能图,光纤为XLMA-光纤[...光纤长度分别为9.5、3.2和6.3 m时Er3+∶...L波段线形腔Er/Yb共掺双包层光纤激Er3+∶Yb3+共掺双包层光纤激光器F-P腔L波段铒镱共掺双包层光纤激光

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