新型摻鐿增益導(dǎo)引-折射率反導(dǎo)引光纖的特性與制備研究.pdf

1、增益導(dǎo)引-折射率反導(dǎo)引（GG-IAG）光纖的提出，為設(shè)計光纖激光器提供了一種新的途徑，克服了傳統(tǒng)光纖激光器的局限，有效解決了在增大纖徑時產(chǎn)生的非線性效應(yīng)。本論文主要對GG-IAG光纖的理論基礎(chǔ)、制備工藝和在光纖激光器中的應(yīng)用等方面進行研究，具體內(nèi)容如下：
　?。?）對GG-IAG光纖中的各參數(shù)進行公式推導(dǎo)及理論計算，主要通過分析摻雜光纖的復(fù)折射率和摻雜濃度的關(guān)系，得到在光纖折射率差Δn確定10-3數(shù)量級時，摻雜濃度應(yīng)為1022cm

2、-3左右；研究了光纖的模式增益閾值和在光纖激光器中的泵浦閾值，主要為后面的多組分磷酸鹽玻璃配方設(shè)計和光纖制備提供理論支持。
　　（2）從 Yb3+離子的能級原理出發(fā)，研究了摻 Yb3+離子的能級結(jié)構(gòu)特點以及吸收、發(fā)射光譜特性；再結(jié)合摻Y(jié)b3+磷酸鹽玻璃的特點和激光特性，給出光纖纖芯和包層配方，根據(jù)配方制備激光玻璃，并測試了它們的密度、折射率、透過率、吸收曲線等，從而計算受激發(fā)射截面和自發(fā)輻射壽命，摻雜濃度等參數(shù)；經(jīng)過計算玻璃樣品1

3、的發(fā)射截面為5.23?10-23cm2，熒光壽命為τ=0.6ms，其整體的性能欠佳，需要繼續(xù)優(yōu)化配方和熔制流程。
　　（3）對光纖的制備工藝進行研究；分析了預(yù)制棒拉制過程中的溫度場分布，當控制溫度場分布近似于穩(wěn)態(tài)分布時，光纖拉絲的溫度可以降到最低,這時對外包層結(jié)構(gòu)影響最??；并利用多用途擠管機制備出了合適尺寸的芯棒和套管，隨后利用拉絲塔制備出GG-IAG光纖，對制備工藝中可能引入的誤差進行分析，為制備高質(zhì)量的GG-IAG光纖打下基礎(chǔ)