Tm掺杂锁模光纤激光器输出特性的实验研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：理学硕士学位论文Tm掺杂锁模光纤激光器输出特性的实验研究硕士研究生：王天晗指导教师：张新陆教授学科、专业：光学论文主审人：崔金辉副教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：理学硕士学位论文Tm掺杂锁模光纤激光器输出特性的实验研究硕士研究生：王天晗指导教师：张新陆教授学位级别：理学硕士学科、专业：光学所在单位：理学院论文提交日期：2018年3月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeof

2、M.SciExperimentalstudyonoutputcharacteristicsofTm-dopedmode-lockedfiberlaserCandidate:WangTianhanSupervisor:Prof.ZhangXinluAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpecialty:OpticsDateofSubmission:Mar.2018DateofOralExamination:Mar.2018University:HarbinEngineeringUniversity

3、哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向

4、国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要光纤激光器是指以掺杂一定浓度稀土离子的光纤为激光工作介质的一类激光器，其工作原理与传

5、统的固体激光器基本相同，都是通过粒子的能级跃迁来产生激光。但是，与固体激光器相比，其有稳定性更好、免维护性更强、整体结构更紧凑、热效应更小、阈值功率更低、转换效率更高等优点，近些年来发展势头十分迅猛。波长为2μm的激光处于人眼安全波段，同时其在大气中传输时具有较低的损耗，是一个良好的大气窗口，因此在激光雷达、遥感、医学及工业加工等领域有着广泛的应用前景。2μm波段的铥掺杂光纤激光器具有极其丰富的科研价值，当今世界上许多著名的激光实验室都在这个方向上展开过研究。锁模光纤激光器能够输出较高的峰值功率和不同形态的脉冲序列，因此与输出连续波的光纤

6、激光器相比，锁模光纤激光器能够应用的领域更加广泛。在铥掺杂锁模光纤激光器中，其使用的掺铥光纤和被动光纤的种类，泵浦光功率的大小，锁模机制，激光器的整体结构等都会对锁模掺铥光纤激光器的输出特性产生一定的影响，进而影响到2μm掺铥光纤激光器的发展和应用，因此有必要研究不同因素对锁模掺铥光纤激光器输出特性的影响。本论文为实验类研究，主要包括脉冲分裂部分和脉冲展宽部分。脉冲分裂部分通过调节掺铥光纤激光器的泵浦功率和腔内激光的偏振态来实现不同脉冲簇和谐波脉冲的输出，并总结了泵浦功率和偏振态对脉冲分裂的影响；脉冲展宽部分是通过改变泵浦功率的大小和偏振

7、控制器的工作状态，使工作在基频状态下的锁模掺铥光纤激光器输出脉宽为几纳秒到几十纳秒的脉冲，并总结了泵浦光功率的大小和偏振态的改变对输出脉冲宽度的影响。关键词：2μm激光；光纤激光器；铥掺杂；锁模；脉冲分裂；脉冲展宽ABSTRACTFiberlaserhasbeendevelopedrapidlyinrecentyears,anditisakindoflaserthatusesrareearthelements-dopedfiberasthegainmedium.Itsworkingprincipleisthesameasthatoftra

8、ditionalsolidlaser.But,comparedwithsolidstatelasers,therearemanyadvantages,suchasbetterstability