硫化物光纖激光器中的拉曼特性基礎(chǔ)研究.pdf

1、光纖拉曼激光器是受激拉曼散射現(xiàn)象的一個重要應(yīng)用。它采用光纖為增益介質(zhì),利用非線性光學(xué)效應(yīng)中的受激拉曼散射，通過采用不同波長泵浦源泵浦，可獲得定向更長Stokes波長輸出，理論上輸出波長可以拓展到任意波段，且可調(diào)諧波長范圍大。在與傳統(tǒng)化學(xué)激光器和固體激光器相比，光纖拉曼激光器有著光束質(zhì)量優(yōu)良、體積小、轉(zhuǎn)換效率高、散熱效果佳等優(yōu)勢。傳統(tǒng)的基于石英光纖的拉曼激光器，由于石英光纖的高聲子能量，導(dǎo)致激光器輸出波長受限在2μm以內(nèi)，而大于2μm的中

2、紅外激光在國防、醫(yī)療、光通信及材料加工等領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。具有高非線性系數(shù)和低聲子能量的硫化物光纖作為一種新型的中紅外光纖，越來越成為光纖拉曼激光器中的研究熱點(diǎn)。
　　本文首先介紹了光纖激光器的分類和中紅外激光的應(yīng)用，介紹了光纖拉曼激光器的分類、特點(diǎn)及國內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀，介紹了受激拉曼散射原理、拉曼增益系數(shù)和拉曼閾值，闡述了典型的線型一階和二階光纖拉曼激光器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并逐一介紹了光纖拉曼激光器的三要素：泵浦源

3、、拉曼光纖和諧振腔。其次，建立了基于As-Se光纖的3μm輸出一階和二階拉曼激光器的理論模型，對一階硫化物光纖拉曼激光器利用MATLAB軟件直接采用四階龍格庫塔法建模仿真，對二階硫化物光纖拉曼激光器采用多維并行打靶法尋找初值并結(jié)合四階龍格庫塔法建模仿真。在獲得泵浦光及雙向 Stokes光在諧振腔內(nèi)的功率分布基礎(chǔ)上，對這兩種拉曼結(jié)構(gòu)從泵浦光、光纖長度、Stokes光輸出耦合反射率、輸入耦合反射率、光纖損耗等進(jìn)行了參數(shù)最優(yōu)化和深入分析，證實(shí)