调Q光纤激光器的研究

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1、摘要由于在激光医学、激光微加工和光纤通讯系统中的潜在应用前景，近年来调Q光纤激光器得到了迅猛的发展。本文首先综述了调Q光纤激光器国内外发，———————_．——一展动态：接着利用Q开关理论对全光纤马赫一曾特尔干涉仪调Q掺铒光纤激光器进行了较系统的理论分析：详细地介绍了基于SBS现象的调Q光纤激光器的理论基础——SBS阈值与光纤参数的关系、SBS的时域特性等：最后充分利用实验室现有条件对调Q掺铒光纤激光器和掺镱双包层光纤激光器进行了实验研厂究。钵论文主要内容有：L一、概述了Q开关的基本原理，比较详细地介绍了三种全光纤Q开关，并与通常的O开关进行了比较，重点介绍了

2、基于光纤中的受激布里渊散射效应实现被动调Q的基本机理。二、从调Q光纤激光器基本理论出发，对马赫．曾特尔干涉仪调Q掺铒光纤激光器进行了理论分析，其结果与实验比较符合得很好。三、对在光纤中产生受激布里渊散射的闽值条件进行了研究。从SBS产生机理出发推导了纤芯折射率分布呈阶跃型和平方率型两种光纤的SBS阈值与光纤长度和纤芯半径的函数关系，并进行了数值模拟。四、对高掺杂铒光纤激光器中的自脉动现象进行了实验研究，并利用离子对模型对实验结果进行了定性分析。五、基于光纤中的SBS现象，分别利用掺铒光纤和双包层掺镱光纤，未加任何主动Q开关器件的条件下得到了稳定的rls量级光脉

3、冲输出。脉冲重复频率为几十兆赫兹。六、利用声光调制器作调Q元件、闪耀光栅作波长调谐元件，在双包层掺镱光纤激光器中得到了稳定的脉冲输出。脉冲重复频率可调，波长调谐范围达42nrn。少～关键词：受激布里渊散射，Q开关，双包层光纤，光纤光栅，声光调制器窒垄垒兰堡圭丝兰垒!!：!垒!!ABSTRACTBecauseofitspotentialapplicationsinlasermedicine，lasermachiningandopticalcommunicationsystem，Q—switchedfiberlaserhasbeendevelopingrapidl

4、yinrecentyears．Inthispaper，thelatestdevelopmentofQ—switchedfiberlasersandseveralkindsofQ—switchingwerefirstlygeneralized．TheparametersoftheQ—switchedfiberlaserusingallfiberM-·ZinterferometerasQ--switchingwasoptimizedbytheoreticalanalysis．Therelationshipofthethresholdpowerofthepumpso

5、urceandtheparametersofthefiberforSBSwasdeduced．Undertheconditionsofourlaboratory,wehavestudiedexperimentallyEr—dopedQ—switchedfiberlasersandYb—dopeddouble—claddingfiberlasers．Themaincontentisfollowing：(1)．ThefundamentalworkingprincipleofseveralkindsofQ—switchingandtheirapplicationsf

6、orfiberIasersweresummarized．WealsointroducedthreesortsofallfiberQ—switching，andcomparedthemwiththecommononesAsallemphasis，aspecialkindofQ-switchingWasintroducedwhichWasbasedonstimulatedBrillouinscatteringinfiber．(2)．UsingthebasictheoryofQ—switchedfiberlasers，theparametersoffiberlase

7、rsusingallfiberM-Zinterferometeras0一switchingwasoptimized．InoHrexperiments，steadyopticalpulses，whose肌1widthathalfmaximum(FWHM)isabout0．89s，andpeakpowerisabout2,6、v，wereobtained．(3)．ThepowerthresholdconditionofSBSinfiberhasbeenstudied．Inthispaper,therelationshipofthepumpingthresholdp

8、owerandthefiberleng