双包层光纤激光器简介.ppt

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1、双包层光纤激光器发展简介2016庄庆贺西北核技术研究所点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本12345激光的性质：方向性单色性相干性亮度高光子简并度点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本激光的应用：激光通讯激光测量激光加工激光手术激光武器激光光谱激光制导点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本激光的应用：点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本光纤激光器的组成：泵浦光掺杂光纤激光输出剩余泵光激光三要素：泵浦源、工作物质、谐振腔半导体激光器掺杂光纤线形腔环形腔点击添加文本点击添加

2、文本点击添加文本点击添加文本光纤激光器的优点：能量转换效率高，易实现高功率输出增益介质表面积/体积比大,散热特性好,无需水冷光纤柔性好、激光器结构紧凑、易于集成耐高温耐腐蚀,不受外界电磁干扰,工作性能稳定纤芯几何尺寸小、易实现激光单模输出光谱特性好，能实现激光波长宽范围调谐点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本E2E1E0hv光纤激光器的原理：hvE2E1E0hvhvE2E1E0hv受激跃迁自发辐射受激辐射不同的掺杂离子决定了不同的激光输出波长掺杂稀土离子（即斓系元素）通常是正三价的离子如Er3+、Nd

3、3+、Tm3+、Ho3+、Yb3+、Pr3+等。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本纤芯掺杂：纤芯掺杂Yb3+离子能级结构简单,无激发态吸收和浓度淬灭效应,量子效率和光光转换效率高,发射谱线极宽的特性,可实现宽范围激光波长调谐(1010nm～1120nm之间)部分稀土离子输出波长和吸收波长点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本单包层光纤结构：纤芯特点纤芯一般只有几微米，输出功率很小为使外包层内的传输光尽快泄漏掉,以免对光纤造成热损耗，套层的折射率比外包层高纤芯外包层一次涂覆层套层点击添加文本

4、点击添加文本点击添加文本点击添加文本双包层光纤结构：光纤芯泵浦光激光输出保护层单包层光纤激光器耦合效率低双包层激光器的转换效率和输出功率高并能抑制各种非线性效应双包层激光器对非线性的抑制：(γ,P0，Leff)(1)γ为纤芯的非线性参量，一般相同。(2)P0为能够相位匹配的泵浦光功率，纤芯方向的功率密度低。(3)双包层激光器输出功率高，达到相同功率输出，所需长度Leff短。激光输出内包层光纤芯外包层保护层泵浦光点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本双包层光纤纤芯结构：纤芯的结构纤芯的旋转对称结构会使泵浦

5、光形成螺旋光，使纤芯对泵浦光吸收效率大大降低点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本线形谐振腔比较：线形腔产生的驻波会造成烧孔效应，导致多模振荡，影响激光的相干性。而环形腔中激光运行在行波状态，不会产生烧孔效应。环形腔具有封闭式波导结构，抗干扰能力强，稳定性高，具有很高的使用价值。环形谐振腔泵浦光掺杂光纤激光输出剩余泵光掺杂光纤耦合器耦合器激光输出隔离器泵浦光双包层光纤谐振腔结构：端面泵浦耦合要求：聚焦光束的数值孔径与聚焦光斑的大小与双包层光纤内包层的数值孔径相匹配。优点：结构简单、易于实现，不易集成和稳

6、定性低（带透镜组）缺点：只有两个端面用于泵浦，限制最大功率，需要对LD制冷端面泵浦耦合端面直接熔接耦合透镜组端面泵浦耦合角度磨抛侧面耦合熔锥侧面泵浦耦合点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本双包层光纤泵浦耦合技术：侧面泵浦耦合优点：侧面泵浦技术使光纤的两端空闲出来,方便对信号光处理,其泵浦功率较高,并且支持多点泵浦耦合,功率可扩展性高可调谐的双包层光纤激光器输出：点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本通过调节闪耀光栅转角可以改变输出激光波长泵浦功率越高，输出功率越高在1190nm波长时功率达到

7、最高点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本高功率双包层光纤激光器的实现：泵浦方式耦合方式谐振腔的特性点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本前景与展望：提升总输出功率，克服常规组束方式的光束质量差、亮度有限的缺点相干组束技术高平均功率、高峰值功率的脉冲双包层光纤激光器脉冲双包层光纤激光器大模场面积光纤技术和高功率泵浦技术可输出万瓦量级激光大模场面积光纤点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本谢谢