Theoretical and experimental studies of Yb3+-doped double-clad fiber lasers

双包层光纤激光器作为一种新型的高功率激光器件，由于光束质量好、效率高、寿命长等特点，成为新一代固体激光器的代表，在许多领域都有巨大的应用前景，如光通信、工业加工、军事、医疗等领域。本文对掺镱(Yb3+)双包层光纤激光器进行了较为深入的理论与实验研究，主要包括以下内容：第一章，对双包层光纤激光器的发展历史、优点以及其应用进行了详细的概括和总结，使我们对双包层光纤激光器有一个总体的了解。第二章，从镱离子的能级结构和光谱特性出发，对掺Yb3+双包层光纤的结构、双包层光纤激光器的工作原理、泵浦耦合技术以及谐振腔结构等进行了详细的论述。第三章，基于稳态速率方程，在考虑散射损耗的情况下，分别推导出前向泵浦...Double-clad fiber lasers are promising high-power lasers, due to their excellent characteristics, including high beam quality, high efficiency and long service time. They have great potential for many applications, such as, communication systems, industrial, military and medical applications. This thesis is composed of five chapters，reporting theoretical and experimental studies of Yb3+-doped doub...学位：理学硕士院系专业：信息科学与技术学院电子工程系_无线电物理学号：2005130237

掺Yb~(3+)双包层光纤激光器的理论及实验研究

文中报告了掺Yb3+双包层光纤激光器的理论和实验研究工作。在稳态条件下,基于速率方程推导了掺Yb3+双包层光纤激光器在强泵浦条件下的简化型解析解。实验上,利用975 nm大功率半导体激光作为泵浦源,采用单端泵浦技术,获得了88 W波长为1 082.4 nm的连续激光输出,斜效率高达84.4%。实验结果与理论的简化型解析解相比较,两者基本一致

宽带可调谐掺镱双包层光纤激光器

采用高功率975 nm多模半导体激光器(LD)作为抽运源,以大模场掺Yb3+双包层光纤(YDCF)作为激光增益介质,运用能够承受较高功率运行的利特罗(Littrow)光栅外腔调谐结构,实现了宽带可调谐激光输出。实验中,双包层光纤采用最优光纤长度14 m,光栅经仔细调整后有效入纤反馈效率约20%,当入纤抽运功率约1.3 W时,激光器达到阈值并开始振荡。通过连续旋转光栅,激光输出波长能在1046~1121 nm之间实现可调谐,可调范围达75 nm。当入纤抽运功率为48 W时,在1089 nm波长处获得最大输出功率23.7 W,相应斜率效率为53%。最后,基于数值模拟简单地分析了激光输出特性,实验结果与数值模拟结果基本保持一致