畢業(yè)論文 端面泵浦方式對光纖激光器斜率效率的影響.doc
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畢業(yè)論文 端面泵浦方式對光纖激光器斜率效率的影響,摘 要 光纖激光器是目前激光領(lǐng)域最為活躍的研究方向之一，與其他固體激光器相比，光纖激光器因其體積小、重量輕、效率高、結(jié)構(gòu)簡單等特點，在工業(yè)、醫(yī)療、科研、軍事等領(lǐng)域以展現(xiàn)出極其誘人的應(yīng)用前景，受到人們的廣泛關(guān)注。本文將從理論和實驗兩方面進行研究端面泵浦方式對光纖激光器斜率效率的影響。本文利用國產(chǎn)摻鐿粗芯d型雙包層光纖，進...
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摘 要
光纖激光器是目前激光領(lǐng)域最為活躍的研究方向之一，與其他固體激光器相比，光纖激光器因其體積小、重量輕、效率高、結(jié)構(gòu)簡單等特點，在工業(yè)、醫(yī)療、科研、軍事等領(lǐng)域以展現(xiàn)出極其誘人的應(yīng)用前景，受到人們的廣泛關(guān)注。本文將從理論和實驗兩方面進行研究端面泵浦方式對光纖激光器斜率效率的影響。
本文利用國產(chǎn)摻鐿粗芯D型雙包層光纖，進行了正向和反向端面泵浦實驗研究，實驗發(fā)現(xiàn)反向泵浦時轉(zhuǎn)化效率較高。正向泵浦時獲得193W的激光輸出，對應(yīng)著最大入纖功率280W，斜率效率約為70%；反向泵浦獲得243W的激光輸出，對應(yīng)著最大入纖功率310W，斜率效率約為78%。理論部分從速率方程出發(fā)，模擬計算了直線腔摻鐿光纖激光器內(nèi)部的功率分布，給出了不同泵浦方式下輸出功率與光纖長度的關(guān)系，跟實驗部分符合較好。
【關(guān)鍵詞】 光纖激光器；正向泵浦；反向泵浦；斜率效率
Abstract
Fiber laser is one of the most active research direction in laser fields. Comparing with other solid laser, fiber laser has demonstrated a most attractive foreground in industry, medicine, science research military affairs and so on because of its little volume, light weight, high efficiency and simple architecture. In this thesis, theoretical and experimental study on end of fiber laser pump efficiency way.
A high-power Ytterbium-doped fiber laser (YDFL) with homemade double clad fiber (DCF) is introduced in this paper. The forward and backward pumping configuration is studied experimentally and theoretically. When forward pumping by maximum launched power of 280W, Output of 193W is obtained with a slope efficiency of 75%. When backward pumping by maximum launched power of 310W, Output of 243W is obtained with a slope efficiency of 78%. The fact that efficiency of backward is higher can be deduced theoretically by solving the rate equations.
【Key words】 fiber laser; forward pumping; reverse pumping; slope efficiency
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 雙包層光纖激光器的特點 3
1.3 本文的研究意義和主要內(nèi)容 3
第2章 端面泵浦方式對光纖激光器的理論分析 4
2.1 激光器的基本工作原理 4
2.2 雙包層光纖基本結(jié)構(gòu)和工作原理 4
2.3 計算結(jié)果與分析使用 MATHTYPE輸入公式 5
2.4 本章小結(jié) 8
第3章 端面泵浦方式對光纖激光器的實驗研究 9
3.1 實驗研究 9
3.2 本章小結(jié) 9
第4章 光纖激光器斜率效率影響的研究總結(jié)和展望 10
參考文獻 11
致 謝 12
光纖激光器是目前激光領(lǐng)域最為活躍的研究方向之一，與其他固體激光器相比，光纖激光器因其體積小、重量輕、效率高、結(jié)構(gòu)簡單等特點，在工業(yè)、醫(yī)療、科研、軍事等領(lǐng)域以展現(xiàn)出極其誘人的應(yīng)用前景，受到人們的廣泛關(guān)注。本文將從理論和實驗兩方面進行研究端面泵浦方式對光纖激光器斜率效率的影響。
本文利用國產(chǎn)摻鐿粗芯D型雙包層光纖，進行了正向和反向端面泵浦實驗研究，實驗發(fā)現(xiàn)反向泵浦時轉(zhuǎn)化效率較高。正向泵浦時獲得193W的激光輸出，對應(yīng)著最大入纖功率280W，斜率效率約為70%；反向泵浦獲得243W的激光輸出，對應(yīng)著最大入纖功率310W，斜率效率約為78%。理論部分從速率方程出發(fā)，模擬計算了直線腔摻鐿光纖激光器內(nèi)部的功率分布，給出了不同泵浦方式下輸出功率與光纖長度的關(guān)系，跟實驗部分符合較好。
【關(guān)鍵詞】 光纖激光器；正向泵浦；反向泵浦；斜率效率
Abstract
Fiber laser is one of the most active research direction in laser fields. Comparing with other solid laser, fiber laser has demonstrated a most attractive foreground in industry, medicine, science research military affairs and so on because of its little volume, light weight, high efficiency and simple architecture. In this thesis, theoretical and experimental study on end of fiber laser pump efficiency way.
A high-power Ytterbium-doped fiber laser (YDFL) with homemade double clad fiber (DCF) is introduced in this paper. The forward and backward pumping configuration is studied experimentally and theoretically. When forward pumping by maximum launched power of 280W, Output of 193W is obtained with a slope efficiency of 75%. When backward pumping by maximum launched power of 310W, Output of 243W is obtained with a slope efficiency of 78%. The fact that efficiency of backward is higher can be deduced theoretically by solving the rate equations.
【Key words】 fiber laser; forward pumping; reverse pumping; slope efficiency
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 雙包層光纖激光器的特點 3
1.3 本文的研究意義和主要內(nèi)容 3
第2章 端面泵浦方式對光纖激光器的理論分析 4
2.1 激光器的基本工作原理 4
2.2 雙包層光纖基本結(jié)構(gòu)和工作原理 4
2.3 計算結(jié)果與分析使用 MATHTYPE輸入公式 5
2.4 本章小結(jié) 8
第3章 端面泵浦方式對光纖激光器的實驗研究 9
3.1 實驗研究 9
3.2 本章小結(jié) 9
第4章 光纖激光器斜率效率影響的研究總結(jié)和展望 10
參考文獻 11
致 謝 12
