基于氟化物光纤的受激拉曼激光器理论研究

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1、单位代码：１０３５９密级：公开学号：２０１５１１０８６８分类号：０４３／ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏ＾ｊｐｇｙ硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’ＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ学术硕士）（论文题目：基于氟化物光纤的受激拉曼激光器理论研究名称：光学工程作者姓名：温正强导师姓名：胡继刚副教授完成时间：２０１８．３８＾■｜ｍ单位代码：10359密级：公开学号：2015110868分类号：O43HefeiUniversityofTechnology硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目：基于氟化物

2、光纤的受激拉曼激光器理论研究学位类别：学术型硕士专业名称：光学工程作者姓名：温正强导师姓名：胡继刚副教授完成时间：2018.3.28合肥工业大学学历硕士学位论文基于氟化物光纤的受激拉曼激光器理论研究作者姓名：温正强指导教师：胡继刚副教授学科专业：光学工程研究方向：拉曼光纤激光器2018年3月ADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterTheoreticalstudyonstimulatedRamanlaserbasedonfluoridefiberByWenZhengqiangHefeiUniversityofTechnologyHefe

3、i,Anhui,P.R.ChinaMarch,2018致谢在论文完成之际，首先我要我的导师胡继刚副教授致以最诚挚和由衷的谢意。正是胡老师将我带入这个学校，才让我有机会开始这近三年的研究生生涯，才有本次论文工作的开展与顺利完成。胡老师对工作兢兢业业、对学生认真负责的态度让我印象深刻，受益匪浅。其次，我要向高伟清老师表示感谢。在论文工作的进展过程中，高老师循循善诱，给了我很多方法上的启示。正是在高老师的帮助下，我的论文工作才得以顺利完成。最后，我还要感谢我的实验室同学以及研究生同学。正是他们一路的鼓励与支持，我才能有勇气面对自己遇到的挫折与挑战。同时，通过与他们的交流，也让我获得了

4、很多建设性的意见和启发，并推动了论文工作的进展。作者：温正强2018年3月28日I摘要受激拉曼散射效应是非线性光纤光学中非常重要的一种非线性效应，而氟化物光纤由于其具有众多优良的非线性特性而获得广泛研究。本文采用分步傅立叶法研究了以1.55微米波段的光纤激光作为泵浦源的基于氟化物光纤的一阶和二阶级联拉曼光纤激光器模型的输出特性，并对模拟结果进行了优化设计，为实验上优化获得具有优良输出特性的1.7-1.9微米波段的氟化物光纤受激拉曼散射光纤激光器提供了理论指导。其主要内容如下：1、采用分步傅立叶法模拟分析了泵浦功率、输出端反射率和光纤长度对一阶拉曼光纤激光器输出特性的影响。结果表

5、明，在给定泵浦峰值功率P0为B2500W，输出端反射率R1为10%的条件下，该激光器的最佳光纤长度在5-10m之间。2、采用分步傅立叶法模拟分析了泵浦功率、输出端反射率和光纤长度对二阶级联拉曼光纤激光器输出特性的影响，并给出了优化结果。结果表明，当泵浦B峰值功率P0取3000W，输出端反射率R1取10%时，该激光器的最佳光纤长度为10-15m之间。经过优化，激光器能获得的最大平均输出功率为33.782W，最高B转换效率为68.2%。另外，模拟分析FBG12反射率R1对激光器性能的影响。结B果表明，激光器的泵浦阈值功率随着R1的增大而减小。3、利用不同泵浦波长的光纤激光对激光器进

6、行泵浦，对激光输出进行了波长调谐分析，从理论上证明了设计基于氟化物光纤的1.7-1.9微米波段的波长可调谐拉曼脉冲光纤激光器是可实现的。关键词：拉曼光纤激光器；氟化物光纤；分步傅立叶法；光纤非线性效应IIABSTRACTStimulatedRamanscattering(SRS)effectisaveryimportantnonlineareffectinnonlinearopticalfiberoptics.Andfluoridefiberhasbeenwidelystudiedforitsnumerousexcellentnonlinearproperties.Withth

7、ehelpofthesplit-stepFouriermethod(SSFM),theoutputcharacteristicsofthefirst-orderRamanfiberlaser(RFL)andthesecond-ordercascadedRamanfiberlaserbasedonfluoridefiberareinvestigatedinthepaper.Thefiberlasersarepumpedbythefiberlaserat1.55μm.Theoptimizatio