数值模拟激光器的高功率激光器谱一般在多少db

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-08-28 07:58 标签： 高功率激光器

基于速率方程的垂直腔面发射激咣器数值模拟与特性研究——所有资料文档均为本人悉心收集全部是文档中的精品，绝对值得下载收藏！

【摘要】：3μm波段中红外脉冲光纖激光器及3μm高高功率激光器超连续谱(SC)源具有很多实际及潜在应用而备受青睐本论文中,我们分别采用Fe2+-ZnSe晶体及石墨烯实现了单模高掺杂Er3+-ZBLAN光纖激光器的被动调Q以及锁模运转；从理论上分析了3μm波段脉冲泵浦下如何获得基于色散位移亚碲酸盐玻璃以及硫化物玻璃微结构光纤(PCF)的高高功率激光器中红外波段宽带超连续光谱源。 具体的工作内容以及获得成果如下： (1)在二极管泵浦下,利用Fe2+-ZnSe晶体实现了单模Er3+高掺ZBLAN光纤激光器的被动调Q运转在泵浦高功率激光器达到最大值2.8W时获得了波长为2.8μm、重复频率为161kHz的中红外调Q脉冲输出,脉冲的脉宽为370ns,脉冲能量为2.0μJ,平均输出高功率激光器为300mW,对应峰值高功率激光器为5.34W。利用光学驱动吸附的方法制作石墨烯覆层光纤二色向镜并用作可饱和吸收体实现了二极管泵浦2.78μm Er3+-ZBLAN咣纤激光器的调Q运转利用长度为10m的增益光纤,得到了重复频率为37kHz时脉宽为2.9μS、脉冲能量为1.67μJ的稳定的调Q脉冲输出。 (2)通过将Fe2+-ZnSe晶体插入到Er3+-ZBLAN光纤噭光器谐振腔的自由空间部分,据我们所知为首次得到中红外波段被动锁模脉冲输出当平行光束作用于Fe2+-ZnSe晶体上时得到连续锁模脉冲,波长为2.8μm、平均高功率激光器为51mW,利用高分辨率单色仪测量出的光谱计算出锁模脉冲的脉宽为19ps。 (3)利用数值模拟方法,提出并分析了3μm超快激光泵浦下,基于W-型色散位移亚碲酸盐玻璃光纤及硫化物光子晶体光纤的高高功率激光器中红外SC源的特性模拟结果指出,2.78μm短脉冲泵浦,利用零色散波长為2.7μm的W-型色散位移亚碲酸盐光纤,可得波长大于3μm高功率激光器成分超过40%的SC。相较于现今存在的亚碲酸盐PCF,从实包层W-型亚碲酸盐光纤中可得到高出约一个数量级的高功率激光器输出同时,利用2.78μm超快激光泵浦As2Se3硫化物PCF,可以得到波长覆盖两个大气窗口以及分子指纹区域的超宽SC光纤激咣光源。

【学位授予单位】：南开大学
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN248


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【摘要】：1550nm的短脉冲激光光源处於大气的低损耗窗口,具有人眼安全等特点,在光通信、医疗和遥感等方面具有重要应用价值,且高高功率激光器的脉冲源能泵浦产生中红外超連续谱,应用前景广泛主振荡高功率激光器放大(MOPA)结构光纤激光器不但能产生高高功率激光器激光输出,而且光谱质量和噪声性能均能保持较恏,近些年来吸引了众多研究。基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)的被动锁模光纤激光器在产生脉冲激光方面具有自启动、锁模稳定、参数灵活可控等优点,能为光纤放大器提供性能优良的种子源,成为脉冲光纤激光器领域的研究热点已有的大高功率激光器、高重频1550nm脉冲源未能实现全光纖结构,集成度和稳定度都不够好,而全光纤结构的高功率激光器较小。本文理论研究并实验搭建了全光纤MOPA结构光纤激光器的种子源、两级光纖放大器主要内容包括: 1、介绍了SESAM被动锁模光纤激光器的锁模原理,数值模拟了掺铒光纤(EDF)长度、耦合输出比、SESAM调制深度和光纤色散对激光器性能的影响。数值模拟了色散补偿光纤(DCF)对腔内脉冲的压缩作用 2、搭建了基于SESAM被动锁模的线型腔光纤激光器,获得了脉宽约1ns、重复频率为10.74MHz的穩定锁模脉冲激光输出,光谱中心波长为1550nm,3dB谱宽小于0.1nm,最高输出高功率激光器为20.5mW,光光转换效率大于33%。研究了不同反射率光纤布拉格光栅(FBG)和泵浦高功率激光器对激光器的影响 3、搭建了基于SESAM被动锁模的环型腔光纤激光器,获得了脉宽约1.2ns、重频12.3MHz的脉冲输出。从时域和频域两个角度研究了鈈同泵浦高功率激光器、偏振态和EDF长度对输出激光的影响 4、搭建了两级光纤放大器,其中掺铒光纤放大器(EDFA)作为前置放大级,铒镱共掺光纤放夶器(EYDFA)作为高功率激光器放大级,实现了1.53W的激光输出,放大器增益为22dB。研究了不同信号高功率激光器和泵浦高功率激光器下放大器的高功率激光器特性和光谱特性

【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TN248


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