摻鐿增益導引-折射率反導引光纖的研究.pdf

1、目錄願1Abstract2mmmt31.1研究背景和意義31.2增益導引一折射率反導引（GGIAG)光纖基本原理41.3國內外研究進展71.4本論文的主要工作14第二章不同泵浦方式泵浦摻Yb3GGIAG光纖激光器的輸出特性152.1泵浦耦合技術152.2GGIAG光纖激光器速率方程182.3數(shù)值分析方法192.4數(shù)值計算212.5雙端面泵浦GGIAG光纖激光器222.6側面單點泵浦GGIAG光纖激光器252.7空間多點泵浦GGIAG光纖

2、激光器292.8本章小結33第三章?lián)結b3GGIAG光纖激光器的溫度分析353.1引言353.2光纖激光器熱效應理論模型353.3光纖激光器溫度分布的解析解363.4計算參數(shù)383.5端面泵浦GGIAG光纖激光器的溫度分析393.6空間多點泵浦GGIAG光纖激光器的溫度分析413.7本章小結43第四章?lián)結b3GGIAG光纖激光器的實驗研究444.1光纖端面處理444.2LD端面泵浦GGIAG光纖激光實驗494.3本章小結50第五章總結與

3、展望52摘要摘要雙包層光纖激光器具有結構緊湊、散熱條件簡單、泵浦波長范圍寬、高效率、高功率、壽命長等優(yōu)點，在光通訊、工業(yè)加工、醫(yī)療、激光印刷與打標等領域有著廣泛的應用。由于作為增益介質的光纖纖芯的一般較小，高功率光纖激光器的輸出功率受到了限制。增益導引一折射率反導引（GGIAG)光纖是一種新型結構光纖，以其大芯徑、單模激光輸出的特點，為解決這個瓶頸問題提供了新的方案。本文首先論述了GGIAG光纖激光器的研究現(xiàn)狀，接下來從泵浦方式的角度研

4、究了不同泵浦方式泵浦GGIAG光纖激光器的輸出特性和溫度分布，最后對摻Yb3GGIAG光纖進行了實驗研究，主要工作有以下幾個部分：1、應用IdoKelosn的激光模型，建立摻Yb3GGIAG光纖激光器的速率方程組，并數(shù)值分析了雙端面泵浦情況下的泵浦功率、光纖長度、增益分布等與輸出功率的關系。2、研究了單點側向泵浦摻Yb3GGIAG光纖激光器的特性，討論了不同泵浦光分布條件下，光纖中的正反向激光功率分布，以及泵浦點位置變化對輸出激光功率的

5、影響。分析了空間多點泵浦摻Yb3GGIAG光纖激光器，將多點泵浦方式與端面泵浦方式進行比較，考察不同泵浦方式的激光輸出特性的優(yōu)缺點。3、建立摻Yb3GGIAG光纖激光器的熱傳導方程，在不忽略縱向熱對流的前提下，推導熱傳導方程的解析解，并數(shù)值模擬了端面泵浦和空間多點泵浦GGIAG光纖的溫度特性，比較不同泵浦方式光纖溫度改善的優(yōu)劣。4、對摻Yb3GGIAG玻璃光纖端面處理技術進行了實驗研究，得到良好光學質量的光纖端面。搭建摻Yb3GGIAG