()掺铥光纤激光器的研究

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1、掺铉(Tm3+)光纤激光器的研究和应用最近几年来受到了国际科技界的广泛重视。因为其成本低、易于制作等特点，而且工作波t对目前和将来的某些应用尤其重要，例如在光通信、医学、传感器和光谱学等领域。本文共分五章：第一章介绍了光纤激光器的结构和工作原理等；第二章和第三章从不同的基质材料分别介绍了两种掺铁光纤激光器；笫四章介绍了钱作为敏化剂的钺钦共掺的光纤激光器；第五章综合了近几年来掺铉光纤激光器的发展现状。关键词：光纤激光器，频率上转换，铉，钦AbstractRecentyears,peopleofworldwidepayattentiontothere

2、searchandapplicationofTnr-dopedfiberlaser.Becauseofitslowcostandeasymanufacture,andtheworkingwavelengthismuchmoreimportactinsomeareasnowandinthefuture,suchasopticalfibercommunication，medicalscience,thespectrumlearnsandsoon.Thispaperincludesfivechapters.Thefirstoneintroducesth

3、estructureandworkingreason.ThesecondandthirdonesintroducethetwokindsofTm3+-dopcdfiberlaserfromdifferentbasicmaterials.TheforthoneintroducesTm:Ho_dopedfiberlaser.AndthefifthoneintroducesthedevelopmentofTm3+-dopedfiberlaserinrecentyears.Keyword:fiberlaser,frequencyupconversion,

4、Tm,Ho绪论4第一章光纤激光器综述1」光纤激光器的基本结构和工作原理51.2光纤激光器的优点9第二章掺铉氟化物光纤激光器2.1掺铉氟化错光纤激光器112.2掺怯氟化物上转换光纤激光器12第三章掺铉石英光纤激光器3」掺铉石英单模光纤激光器183.2掺钱石英光纤的频率上转换21第四章铉铁共掺光纤激光器4.1铁钦共掺包层泵浦石英光纤激光器284.2高效率铉敏化的掺钦CW氟化物光纤激光器33第五章掺锤光纤激光器的研究现状5」掺怯氟化物光纤激光器385.2掺铉石英光纤激光器41435.3结束语42参考文献信息技术已成为经济发展、社会进步的关键。现代通信网

5、作为信息社会不可缺少的基础结构，世界齐国都把它放在积极重要和优先的发展地位。自光纤通信问世以來的短短一二十年间，其发展异常迅速。激光器的发明对于光纤通信有着跨吋代的意义。掺稀土离子光纤激光器以其特有的简单、效率高、成本低、传输激光波长多、可调谐等特点正引起人们极大的兴趣。光纤激光器是一种很有希望的便携式小型化激光光源，具有重要的应用价值。掺铉(Tm3+)光纤激光器有很大的市场潜力。出于它可提供其它稀土离子不能提供的波长在2Pm左右的长波激光振荡，与水的吸收峰相接近，有极好的对人体组织切割和凝血效果，可以用普通光纤传输，是理想的手术激光光源。而月.

6、其体积比其它的掺杂激光器耍小得多，方便治疗和携带。基木上能溶解各种肿块，可治疗多种疾病。美国已批准20多种2pm激光在医疗临床使用。而且其泵浦波长落在800nm区域内，同时具有很宽的增益谱带输激光对人眼安全,大气穿透好,可作为激光雷达光源，其综合性能优于ND:YAG和CO2激光器。因此在光通信、医学、眼睛安全的近距离遥感技术、视觉、光谱学、超快光学及环保等方面都具有重要的应用价值。正因为如此，掺铉光纤激光技术是一个越來越受到国际学术界重视的热门研究方向。第一章光纤激光器综述在口前Si基光纤和未来的屮红外光纤系统屮，光纤激光器是潜力巨大的光有源器件

7、。光纤激光器按其激射机理可分为稀土掺杂光纤激光器、光纤非线性效应激光器、单品光纤激光器、塑料光纤激光器和光纤孤了激光器，其中以稀土掺杂光纤激光器的开发最为成熟，并已应用于光纤通信系统。1.1光纤激光器的基本结构和工作原理1丄1基本结构稀土离子掺杂的光纤反射镜1泵浦光A厂「反射镜2I"丿

8、••“•…A迟找换的泵浦光i藕站出光反射镜1：R-100%（对激射波长光）R=0%（对泵浦波长光）反射镜2：R<100%（对激射波长光）R=0%（对泵浦波长光）图1.1光纤激光器的基本构形图1」示出典型掺稀土离子光纤激光器的基本构形。增益介质为掺有稀土离了的光纤

9、芯，掺杂光纤夹在两个仔细选择的反射镜Z间，从而构成法布里-珀罗（F-P）谐振器。泵浦光束从反射镜1入射到稀土离子掺杂光纤屮，激射输出光从