刘国平-深圳大学电子科学与技术学院

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1、深圳大学毕业论文—国产掺Tm3+光纤光谱特性研究目录摘要（关键词）…………………………………………………………………………1前言……………………………………………………………………………………11光纤激光器简介…………………………………………………………………11.1光纤激光器的发展…………………………………………………………11.2光纤激光器的结构…………………………………………………………21.3双包层光纤…………………………………………………………………21.4光纤激光器的分类……………………………………………………

2、……31.5光纤激光器的优势…………………………………………………………32掺铥光纤激光器……………………………………………………………………42.1铥离子（Tm3+）能级结构………………………………………………………42.2Tm3+在石英光纤中的吸收谱………………………………………………72.3掺铥光纤激光器的国内外发展状况………………………………………73掺铥光纤激光器的实验研究………………………………………………………83.1掺铥光纤激光器的基本结构………………………………………………83.1.1泵浦源…………………

3、…………………………………………………83.1.2耦合系统…………………………………………………………………93.1.3工作物质…………………………………………………………………103.1.4谐振腔……………………………………………………………………103.2荧光谱……………………………………………………………………113.3激光器输出特性与分析……………………………………………………123.3.1各种方案下激光器输出功率……………………………………………123.3.2激光光谱……………………………………………………………

4、…143.4本章小结…………………………………………………………………164总结与展望………………………………………………………………………16参考文献……………………………………………………………………………18致谢…………………………………………………………………………………19Abstract(KeyWords)………………………………………………………………20-23-深圳大学毕业论文—国产掺Tm3+光纤光谱特性研究附录实验数据………………………………………………………………………21国产掺Tm3+光纤光谱特性研究

5、【摘要】:掺铥光纤激光器能产生2mm波长的激光，为生物医学、遥感探测以及光电对抗提供了有利工具。本文首先介绍了光纤激光器的结构、分类、优点；接着介绍了铥离子能级特点，分析了掺铥光纤激光器的工作原理和国内外发展现状。根据Tm3+的能级特点，选择了合适的泵浦方式，采用了几种不同的谐振腔，利用785nmLD泵浦源对国产掺铥双包层光纤进行了实验研究，产生了2mm波段的激光，输出功率2.48W，斜率效率61.50%，并利用光栅单色仪和光谱仪分别测试了激光光谱，对激光器输出特性进行了分析。最后对实验方案提出了改进意见。【关键词】：光纤

6、激光器；掺铥双包层光纤；LD泵浦；2mm激光前言距世界上第一台激光器发明已将近五十年了，期间，激光技术发展迅速。激光广泛应用于科技、军事和经济等许多领域，这归功于激光的四性，即单色性、相干性、方向性和高亮度。激光器是指能够发射激光的装置。随着激光科学技术的发展，激光器的种类也由开始的单一的固体激光器发展到气体激光器、液体激光器、光纤激光器、染料激光器等多种种类。其发展速度及势头不可谓不惊人。在众多激光器的种类中，光纤激光器以其独特的优点独树一帜。其各种优点也将在下文中一一陈述。随着科学技术的不断发展，光纤激光器的种类也不断

7、增多。而在众多光纤激光器中，又以掺杂光纤激光器最受众多激光研究者的关注。掺杂光纤激光器结构简单，使用方便，应用广泛，前景诱人。众多与掺杂光纤激光器相关的研究报导不断涌现于各大知名科技报刊。其发展速度及规模在众多光纤激光器中首屈一指。掺杂光纤激光器中掺杂的主要是各种稀土离子及其氧化物和混合物，包括有铒（Er3+）、铥（Tm3+）、镱（Yb3+）、钕（Nd3+）等等。掺杂光纤激光器大多采用半导体激光器泵浦，其实质上是将某一波长的泵浦光转化为另一波长的激光的波长转换器，而得到的激光光束质量大大优于泵浦光。光纤激光器应用范围非常广

8、泛，包括激光光纤通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设等等。其发展前景值得我们拭目以待。本文研究的主要是国产掺铥光纤。首先，文章介绍了光纤激光器的结构、分类及优点，然后介绍了铥离子的能级特点，分析了掺铥光纤激光器的工作原理和国内外发展现状。