高功率脉冲光纤激光器及其泵浦的光参量振荡器研究

高功率脉冲光纤激光器及其泵浦的光参量振荡器研究 摘要摘要高功率脉冲光纤激光器具有高光束质量、高转换效率、高脉冲能量、较低热效应等特点受到人们的广泛关注最近几年来成为了国际科技界的研究热点。使用高功率脉冲光纤激光器作为泵源泵浦基于晶体的光参量振荡器可以产生高功率中红外激光输出在光电对抗、红外干扰以及激光雷达等方面具有重要应用。本论文主要目的是研究高功率的脉冲光纤激光器获得几十级的高功率脉冲激光输出并以此作为泵源泵浦晶体获得高功率的中红外激光输出。本论文主要包括三个方面的内容声光调光纤激光器研究、型脉冲光纤放大器研究以及光纤激光器泵浦的基于晶体的光参量振荡器研究。。声光调光纤激光器采用法布里一珀罗谐振腔结构以大直径双包层掺镱光纤作为增益介质获得了稳定的高功率脉冲波形输出。系统地考虑了影响脉冲波形稳定性的因素包括声光调开关与反射镜之间的距离、光纤长度、泵浦功率以及重复频率等。使用自制光纤和公司的熊猫型保偏光纤分别研制了随机偏振和线偏振光纤激光器获得了脉冲激光输出功率分别为和激光输出脉冲稳定脉宽分别为和。分别采用固体激光器和全光纤型声光调光纤激光器作为种子源研制了结构的高功率脉冲光纤激光器。固体激光器的光谱线宽较窄在光纤放大器运行过程中极易产生等非线性效应。调整种子激光的功率和重复频率可以有效抑制非线性效应提高光纤放大器输出功率最终在泵浦功率达到时获得线偏振输出功率偏振抑制比大于。全光纤型声光调光纤激光器结构紧凑、功率较高而且具有较大的光谱宽度可增加等非线性效应的阈值减少非线性效应的影响。使用这种种子源的光纤放大器可以产生更高的输出功率在泵浦功率下最终获得线偏振激光输出偏振抑制比大于。以型光纤激光器作为泵源以晶体为非线性 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 运行光参量振荡器获得了高功率中红外激光输出。首先利用电光调固体激光器的高脉冲能量研究了厚度晶体的抗光损伤特性得到其损伤阈值约为即。其次以固体激光器作为种子源的光纤放大器泵浦在泵浦功率为时通道获得最高参量输出对应的闲散浙江人学博学位论文光功率为相应的斜效率约为光光转换效率为。在泵浦功率增长的过程中并没有发现功率饱和现象。再次用全光纤结构的光纤放大器泵浦在泵浦功率为时通道得到最大参量输出其中闲散光功率为光光转换效率为其运行过程中出现一定的功率饱和现象。分析认为闲散光吸收引起的热透镜效应是引起功率饱和现象的主要原因。腔镜结构、泵浦光光斑大小以及散热系统的设计对谐振腔内的热透镜效应有明显的影响。关键词光纤激光器放大器、声光调、、、光参量振荡器人 。 曲 — — —— — — — — — — 彤 — 浙江人学博学化论文 — —— 浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位做作者躲墨兹袁签字吼叫年占月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝婆盘堂有权 保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权逝婆盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学?宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ檠 宦畚淖髡咔? 蕊郧?秩掌谖 谀暝伦ㄈ盏际η? ?制诙嗳罩滦恢滦辉诒韭畚乃忱 瓿芍 氏蚨嗄昀匆恢备 栉壹 蠊鼗澈桶镏 牡际ι蛴佬薪淌诒硎咀钫娉系母行弧,际υú?闹 丁?羧竦目蒲Ф床炝Α?辖鞯目蒲凶鞣纭? 业墓ぷ骶 褚约岸钥蒲凶巫尾欢系淖非缶 袷刮沂芤娣乔呈俏医窈蟠邮鹿ぷ鞯陌裱 ,际μ峁?艘涣鞯目蒲泄ぷ髌教ㄒ约坝牍 谕馔 薪涣鞯幕 崾刮以谘 跹芯糠矫嬗辛烁 叩钠鸬愫透 憷 氖右拔 医窈蟮难 跹芯恐 反蛳铝思崾档幕 , 碧乇鸶行豢翁庾榭捉,苯淌诩拔獠ú?亢笤诮涣髦懈 慕ㄒ楸韭畚氖笛楣ぷ鞯乃忱 杏胨 俏匏降陌镏 懿豢煞帧,行豢翁庾榈牟?可 疃?小?粼跋恪?旌,蟆?抵净浴?蚪, ?饿?妒可 樟?占罢耪裰薇究粕 绿蔚仍谥谌说墓餐 τ 炝艘桓隽己玫难 翱蒲谢肪呈刮也欢系馗惺艿缴 畹某涫岛陀湓谩,行环 恳恢迸惆樽笥以谘б瞪习镏 睦 ?谏 钌险展税 萆 钪灰蛴心悴蛉瞬趟 ? 疟涞酶 友だ龆嗖矢行桓改秆 鞲行凰 嵌晕乙还岬闹С帧?斫狻?薏摺?睦 桶镏 浅缟兄 兜睦砟詈腿劝 畹奶 榷晕矣跋熘辽畈? 绦 睦 ?薏咦盼也欢锨敖 ,詈蟾行桓魑灰的谧噬钭 叶员韭畚牡钠郎笮恍荒忝堑母 , 嗯嗄暝掠谇笫窃暗谝徽滦髀鄣谝徽滦髀鄹吖β事龀寮す馄骺梢圆 吣芰俊? 龀寮 ?庑畔? 怼?搅朴τ谩?す饫状锏戎诙嗫蒲泻凸ひす庠诜窍咝怨庋А?牧现票浮 盗煊蛴泄惴旱挠τ谩, 甘 甑姆?垢吖β省?吡炼取?咝 实拇 彻烫寮す馄魅〉昧思 蟮慕 侥芄宦 愀髦钟τ玫男枰 , 且蛭 烫寮す馄髟诟吖β试诵惺比菀撞 罅咳饶艿贾鲁鱿秩韧妇迪窒蠛苣鸦竦酶吖馐 柿康募す馐涑觥,硗飧吖β使烫寮す馄魈寤 哟蟛灰准 苫 怨ぷ骰肪骋 蠼细摺,? す馄魇遣 吖β事龀寮す獾牧硪恢盅?瘛,捎诮峁股系奶氐惚? す馄骺梢院芎玫慕饩鋈刃вξ侍馔 庇氪 彻烫寮す馄髟谏杓粕暇哂欣嗨菩浴, 潜? す馄餍枰 谧杂煽占涮砑雍芏喙庋г 沟闷湎低掣丛踊 ,喽杂诠烫搴捅? す馄鞴庀思す馄饔涤泻芏嘤诺恪,紫认?敛粼拥牟,Ч庀思す馄鞅染 宀牧献魑 椎墓烫寮す馄骶哂懈 叩男 势浯尾,Щ 椎墓馄自鲆娣段П染 逯锌硎沟眉す馄鞲 苁视 泶 ?傻餍秤τ迷俅喂庀思す馄髟诟吖β时闷窒律?雀 臃奖慊 久挥腥韧妇敌вψ詈蠊庀思す馄魇涑黾す獾墓馐 柿靠梢杂晒庀私峁咕龆ǜ 尤菀椎玫礁吖馐 柿考す馐涑觥, 愿吖β省?咝 省?吖馐 柿俊?傻餍场?峁菇舸盏穆龀骞庀思す馄骰竦昧嗽嚼丛蕉嘌芯啃?榈墓刈?晌 诵碌难芯咳鹊恪,吖β事龀骞庀思す馄髟诳蒲辛煊蛑幸桓鲋匾 挠τ檬亲魑 窍咝怨庋а芯康挠胖时迷础,窍咝怨庋 撬孀偶す饧际醯某鱿侄 ?蛊鹄吹囊幻判滦搜Э浦饕 芯抗庥胛镏氏嗷プ饔霉 讨谐鱿值囊幌盗邢窒筇剿鞴庥胛镏氏嗷プ饔玫谋局屎凸媛伞, 氖 嗄甑姆?狗窍咝怨庋ё魑 幻耪感碌目蒲Х种У玫搅朔伤俜?埂,渲卸 追窍咝怨庋 вΠ ǘ 涡巢ú ?推怠?钇怠? 庾游 铡?獠瘟空竦吹确窍咝怨庋 德时浠患际醯难芯渴欠窍咝怨庋е饕 煊蛑 弧; 诜窍咝怨庋 德时浠患际醭,婕す馄鞯牟ǔし段У玫搅思 罄?辜负醺哺橇舜幼贤狻?杉 胶焱獾恼 龉庋Рǘ瓮 币惭由斓搅撕撩撞ê蜕湎卟ǘ巍,诜窍咝怨庋 德时浠患际醯难芯抗 讨幸 牖竦媒细叩姆窍咝宰 恍 视胖实谋闷衷词欠浅,匾 囊蛩于,褂酶吖β事龀骞庀思す馄髯魑 闷衷捶窍咝怨馄当浠患际醯玫搅烁 焖 俚姆?埂,闳搜Р?Щ 垡迓龀逍凸庀思す馄鞣?垢趴鲇胗τ霉庀思す馄鞣?估 躺细鍪兰湍甏 谝惶ㄏ?敛粼庸庀思す馄饔伞竞汀垦兄仆瓿伞, 遣捎玫票玫姆椒ǚ直鹩谀旰湍瓯ǖ懒瞬舳嘧榉植,Ч庀酥械墓夥糯蠼峁 ,痪弥 蠊庀思す馄鞅挥糜诠庋 畔? 矸矫娴墓ぷ鳌,旰褪紫忍致哿死 霉庀俗魑 ㄐ沤橹实目赡苄蕴岢隽丝刂乒庀怂鸷牡募际跬揪丁俊, 荒昕悸橇耸褂冒氲继寮す馄髯魑 闷衷吹目赡苄浴尽俊,捎诟咧柿勘闷衷吹娜狈υ诖酥 蠊庀思す馄鞯姆?挂恢蓖,筒磺啊, 切矶喾?构庀思す馄魉 匦氲墓ひ战ソデ饔诔墒斓退鸷牡墓杌 庀撕桶氲继寮す馄饕丫 唐坊 ?业玫搅斯惴旱挠τ猛 被 诠杌 庀说亩ㄏ蝰詈掀鞯闹谱鞴ひ杖战ネ晟啤,乇鹗歉吖β拾氲继寮す馄鞯某鱿治 庀思す馄鞯谋闷衷刺峁?私饩龇桨浮,暧? 习财斩俅笱У牡热吮ǖ懒斯ぷ鞑ǔの 墓庀思す馄鳌尽俊, 遣捎梅肿踊 喑粱 ㄖ谱鞑舻ツ,庀死 玫ツ,氲继寮す馄髯魑 闷衷椿竦昧耸涑龉ぷ鞑ǔの挥诘退鸷耐ㄐ挪ǘ蔚墓庀思す馄鳌,庖谎芯砍晒 姆?硎沟霉庀思す馄髟俅纬晌 嗣堑难芯咳鹊恪,撕蟾眯,缱庸こ滔岛臀锢硐档难芯啃?橄群蟊ǖ懒斯庀思す馄 ～?プ菽,涑龊凸庀朔糯笃鞣矫娴难芯抗ぷ鳌,硗獾鹿 罕さ募际醮笱鞯牡鳌? А俊尽俊咳毡镜娜 狻棵拦 摹克固垢,笱А尽亢汀康妊芯炕 挂苍谡飧鲅芯苛煊蜃龀隽讼嘤Φ墓毕住,ツ,氲继寮す馄鞯氖涑龉β始 《 吖β拾氲继寮す馄饕话阄 嗄,す馐涑鑫薹ㄖ苯玉詈辖 ツ,鲆婀庀讼诵灸诘ツ,庀思す馄鞯氖涑龉β室恢泵挥械玫椒?埂,暝俅问紫忍岢隽怂 愎庀思际跬ü 嗄,闷止怦詈辖 叽缃洗蟮?a name=baidusnap1>内包层泵浦激光在内包层内传输时会通过纤芯从而使纤芯吸收泵浦激光获得高功率激光输出【】。双包层光纤技术的提出使得高功率光纤激光器得到了快速发展光纤激光器的输出功率越来越高。年等人获得了输出功率】年等人获得了输出功率【】同年等人获得了输出功率】年等人获得了输出功率】年等人获得了高第一章绪论达激光功率输出【】。在以上高功率的光纤激光器研究中基本都是采用掺的光纤作为增益介质工作波长位于“左右同时是连续激光输出。现在高效率、长寿命、小体积、上千瓦功率输出的连续光纤激光器技术已经基本成熟商品化生产也已经实现。脉冲型光纤激光器国内外研究现状在连续型光纤激光器发展的同时短脉冲高功率双包层掺光纤激光器也取得了飞速发展。在过去几年里许多研究小组报道了级调掺光纤激光器。年等人报道的光纤激光器获得了单脉冲能量脉冲宽度的多模激光输出】。利用大直径双包层光纤等人在年报道了接近基模输出的光纤激光器单脉冲能量为脉冲宽度【】。脉冲光纤激光器的性能参数已经达到了传统的调固体激光器的水平完全胜任工业应用中的生产要求。使用啁啾脉冲放大技术在大直径光纤中可以获得级超短脉冲激光输出。啁啾脉冲放大技术的主要作用是抑制光纤中的非线性光学现象。在级种子脉冲激光进入增益光纤之前先把脉冲展宽可以有效提高非线性现象的阈值经过光纤放大之后再将脉冲压缩到原来的级别。利用这一技术年等人利用芯径为”的大直径掺光纤产生了单脉冲能量、脉冲宽度的激光输出【】。年等人利用芯径的光纤获得单脉冲能量、脉冲宽度为的单模激光输出【】。与此同时使用大直径光纤的单模级主级振荡光纤放大器也取得了较大发展。年等人使用值为左右的大直径多模光纤通过将光纤绕成直径为的圆圈抑制高阶模增益最终获得单模激光输出单脉冲能量为“脉冲宽度为】。稍后等人报道了掺高能量级脉冲光纤放大器【】。在重复频率输出脉冲宽度为时获得最高平均功率约单脉冲能量。在重复频率、输出脉冲宽度为时获得最高平均功率为单脉冲能量为。由于在许多应用 领域中需要使用线.