高功率光纤激光器的技术进展与应用研究(2)
时间:2020-12-20 11:07 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.1 光纤激光器的结构原理 如图1.1[4]，同传统的固体、气体激光器一样光纤激光器基本也是由泵浦源、增益介质、谐振腔三个基本的要素组成。激光器的泵浦源一般为高功率半导体激光器；增益介质为稀土掺杂光纤，谐振腔一般为由光纤光栅等光学元件构成的各种直线型谐振腔， 增益光纤在吸收泵浦光后形成粒子数反转再进过受激放大和谐振腔的选模作用后形成稳定输出激光束。 1.2 光纤激光器的主要特点 光纤作为导波介质，纤芯直径小，纤芯内易形成高功率能量反转密度，可方便地与目前的光纤通信系统高效连接，构成的激光器具有高转换效率、低阈值、高增益、输出光束质量好和窄线宽等特点；由于光纤可以很好的缠绕在一起，使得激光器可设计得非常小巧便携、结构紧凑、高度集成[5]； 由于光纤具有很高的“表面积/体积”比，系统自身散热效果非常好，所以光纤激光器只需简单的风冷就可以在-20～70℃的环境温度内工作[6]，而且可以在环境恶劣的条件下工作，如在高冲击震荡、高环境温度、高PM值的条件下正常运转；具有相当好的可调谐参数和选择性，能获得宽调谐范围（380nm～3900nm）和相当好的单色性和高稳定性，平均无故障工作时间在10kh甚至100kh[7]。 1.3 本文的主要工作 本文主要针对高功率光纤激光器的技术发展现状和应用进行了研究，结合国内外的发展趋势，指出我国在高功率光纤激光领域的成就和不足。 引言部分主要就光纤激光器的基本结构、分类及主要特点进行了阐述，通过对光纤激光器的了解，引出在其上发展起来的高功率光纤激光器。 第二章主要讲述了高功率光纤激光器的技术进展，包括了中外高功率光纤激光器的发展历史和现状。 第三章讲述了高功率光纤激光器的关键技术，主要针对双包层光纤，光纤光栅和激光半导体模块三点进行了阐述文献综述。 第四章就高功率光纤激光器的应用展开研究，列举了其在通信、工业、医疗和军事领域的典型应用。第五章主要就光纤激光器相干合束技术进行研究，列举三种发展成熟的相干合束设计方案，并总结了国内该领域的研究现状。 第六章归纳了高功率光纤激光器未来的发展趋势，指出其在未来十年热门的研究方向。 最后对全文进行了总结并对高功率光纤激光器在国内的发展前景给予祝福，对支持和帮助过我的老师、学长、同学表示感谢。 (责任编辑：qin) |