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文檔簡介
1、光譜特性是光纖激光的基本物理特性之一。隨著光纖激光系統(tǒng)輸出功率的提高,非線性效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的影響越來越顯著:一方面,在光纖激光系統(tǒng)中,光譜特性是系統(tǒng)中非線性效應(yīng)及破壞效應(yīng)的直觀表征;另一方面,光纖激光的光譜特性也會(huì)對(duì)光纖器件及系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響?;诖?,本文對(duì)高功率光纖激光系統(tǒng)的光譜特性展開了理論與實(shí)驗(yàn)研究。
論文回顧了國內(nèi)外有關(guān)光纖激光系統(tǒng)光譜特性的研究進(jìn)展,分別介紹了摻鐿光纖激光器、拉曼光纖激光器及摻鐿光纖放大器的典型光譜特
2、性模型,并總結(jié)了相關(guān)模型優(yōu)點(diǎn)及不足。
通過對(duì)速率方程及非線性傳輸方程的分析,建立了多縱模振蕩器及超熒光光源的光譜特性模型,并分析了光纖光源參數(shù)對(duì)其輸出光譜特性的影響。研究結(jié)果表明,對(duì)多縱模振蕩器而言,其輸出光譜寬度隨高反射率光柵的反射譜寬、泵浦功率及腔長的增長是近似線性展寬的,而輸出光柵的反射譜寬對(duì)輸出光譜的影響可以忽略;對(duì)超熒光光源而言,隨著摻雜光纖長度的增加,其輸出光譜的中心波長逐漸向長波方向漂移。
通過種子源特
3、性及放大過程的描述,對(duì)光纖放大器的光譜演化過程進(jìn)行分析,建立了高功率光纖放大器的光譜特性數(shù)值仿真模型,并研究了種子源特性及放大器的參數(shù)對(duì)輸出光譜特性的影響;同時(shí)采用不同種子源進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論仿真結(jié)果較好吻合。最后,推導(dǎo)了不同輸出功率下光纖放大器的光譜展寬因子的近似表達(dá)式。
建立了包含受激拉曼散射效應(yīng)的光纖激光器動(dòng)力學(xué)方程,并研究了種子源特性及光譜濾波對(duì)其在放大過程中拉曼閾值特性的影響。數(shù)值仿真計(jì)算結(jié)果表明,
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