環(huán)形腔摻鉺光纖激光器的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、光纖激光器是激光領(lǐng)域的新型技術(shù)，被稱作第三代激光器的代表，已成為近年來(lái)激光器行業(yè)研究的熱點(diǎn)。它由于具有光束質(zhì)量好、轉(zhuǎn)換效率高、輸出波長(zhǎng)多、兼容性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，在光纖通信、光纖檢測(cè)、工業(yè)制造、激光醫(yī)療和軍事國(guó)防等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，這些行業(yè)的快速發(fā)展也在進(jìn)一步提高輸出功率、降低閾值、擴(kuò)展新的激光頻帶、拓寬可調(diào)諧范圍、實(shí)現(xiàn)全光纖系統(tǒng)以及小型化、智能化和多樣化設(shè)計(jì)等方面，對(duì)光纖激光器提出了更高的要求。

2、 環(huán)形腔摻鉺光纖激光器是光纖激光器的一個(gè)重要組成部分，因其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低廉，在光纖傳感、醫(yī)療器械、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)環(huán)形腔摻鉺光纖激光器進(jìn)行深入研究有利于提高激光器性能，其自主研發(fā)則可以大幅度降低相關(guān)系統(tǒng)成本，有利于檢測(cè)項(xiàng)目的實(shí)施和激光儀器設(shè)備的開(kāi)發(fā)。 本文以研究光纖激光器的工作原理和特點(diǎn)，探索提高光纖激光器性能的方法，并實(shí)現(xiàn)一種基于光纖布喇格光柵(FBG)的環(huán)形腔摻鉺光纖激光器為目的，主要做出了以下

3、幾方面的工作： 首先，簡(jiǎn)要介紹了激光器的基本結(jié)構(gòu)和主要類別，闡述了光纖激光器的基本組成、分類、主要特點(diǎn)及應(yīng)用價(jià)值。在參閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外光纖激光器的研究現(xiàn)狀，探討了實(shí)際應(yīng)用中需要解決的問(wèn)題，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。 其次，從激光產(chǎn)生的基本理論和光纖激光器的工作原理入手，具體分析了光纖激光器各關(guān)鍵組成部分的特性和工作原理，包括泵浦源的作用和選擇、摻鉺光纖的物質(zhì)構(gòu)成、物理特性和放大原理、環(huán)形腔的主要分類及

4、各自的工作原理等，并利用速率方程法和半經(jīng)典理論對(duì)摻鉺光纖激光器進(jìn)行了理論模型分析。 隨后，簡(jiǎn)要分析了半導(dǎo)體激光二極管的主要特性，在對(duì)激光二極管組件工作原理進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制作了泵浦驅(qū)動(dòng)電路，得到了980nm的泵浦激光，并通過(guò)實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證了其可靠性，為隨后摻鉺光纖激光器系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)做好了泵浦源的準(zhǔn)備。文中給出了驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)思想、結(jié)構(gòu)圖和電路圖，并對(duì)電路的驅(qū)動(dòng)原理和調(diào)試方法進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。 接下來(lái)，設(shè)計(jì)并搭建了基