单频掺镱光纤激光器及其主振荡功率放大实验研究
【摘要】单频光纤激光器具有线宽窄、低噪音和高稳定性等显著的激光特性,使其成为光纤通信系统、光纤传感、高分辨率光谱分析仪和重力波探测等领域重要的激光光源,尤其可调谐单频光纤激光器和高功率单频放大激光器具有广泛应用前景。本论文采用光纤环形镜(LMF)和偏振控制器(PC)设计1064nIn和108nm单频光纤激光器的线形腔结构,通过温度调谐光纤布拉格光栅(FBG)实现1064nm和1083nm单频光纤激光器的波长调谐,以该单频光纤激光器为信号光采用主振荡功率放大技术实现1064nm和1083nm单频放大光纤激光器。主要研究内容如下：1.通过1064nm和1083nm单频光纤激光器的理论模拟,研究光纤长度和光纤掺杂浓度对激光输出功率的影响,斜率效率和泵浦光阈值功率随着光纤长度的变化关系,最后对单频光纤激光器中光纤环形镜的工作原理和单频光纤激光器线宽的测试方法进行了研究。2.以光纤环形镜为谐振腔腔镜的线形腔结构展开对1064nm和1083nm单频光纤激光器实验研究,对不同反射率的FBG、不同增益光纤长度和光纤环形镜(LMF)中不同掺镱光纤长度作为可饱和吸收体的单频光纤激光器的输出功率、单频现象和光谱特性分析研究,获得最佳反射率为60%FBG作为输出镜的1064nm单频光纤激光器的泵浦光阈值为40mW,当泵浦光的功率达到300mW时,单频激光的输出功率为90.8mW,光-光转换效率为30.2%,相对应的斜率效率接近40%,输出激光的不稳定性小于2%,；70%FBG作为输出镜的1083nm单频光纤激光器的泵浦光阂值功率为40mW,当泵浦功率增加到200mW时,单频激光的输出功率为46mW,光-光转换效率为23%,相对应的斜率效率为33.3%。采用20m单模光纤作为延迟线,通过延时自外差法测试得到单频窄线宽光纤激光器的线宽,线宽为5kHz。3.从光纤光栅的耦合波方程理论出发,对以光纤光栅作为反射镜的单频光纤激光器实现可调谐的方法：温度调谐和应力调谐进行了理论分析,最后通过对光纤布拉格光栅温度调谐实现单频光纤激光器的波长改变实验研究,从室温30℃-180℃的范围内,中心波长的调谐范围从1063.3nm到1065.7nm,实现了2.4nm的可调谐。4.光纤放大激光器的理论模型出发,分析非线性受激布里渊散射(SBS)对单频光纤放大激光器影响的理论模型,以单频光纤激光器为主振荡功率放大激光器的种子光对单频光纤放大激光器实验研究,当种子光输出功率为6mW,泵浦光的输入功率达到400mW时,单频1064nm放大光纤激光器的输出功率可以达到266mW,此时单频1064nm放大光纤激光器的放大倍数达到44.3倍；当种子光输出功率为6mW,泵浦光的输入功率达到400mW时,单频1083nm放大光纤激光器的输出功率达到254.6mW,此时单频1083nm放大光纤激光器的放大倍数为42.4倍。
【作者】陆宝乐；
【导师】白晋涛；
【作者基本信息】西北大学，光学，2014，博士
【关键词】光纤环形镜；单频光纤激光器；温度调谐；可调谐单频光纤激光器；SBS效应；单频光纤放大激光器；
【参考文献】
[1]张燕.证券交易所规则研究[D].对外经济贸易大学,法律,2004,硕士.
[2]祁畅.大连某外语类高校教师绩效考评问题与指标体系研究[D].大连理工大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[3]谢世坤.包钢巴润公司高台阶开采工作帮坡角的优化及电铲作业方式的研究[D].内蒙古科技大学,采矿工程,2013,硕士.
[4]陈勇.论正当防卫的限度[D].中国政法大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[5]李云典,孙成禹,曲良河,吕功训,王宁.τ-p域AVO分析[J].石油地球物理勘探,1994,04:413-422+534.
[6]刘涛,刘贺平,杨旭.不确定离散时间系统积分滑模保性能控制[J].控制与决策,2009,12:1786-1790.
[7]李明明.基于遗传神经网络的内网用户行为审计模型研究与实现[D].哈尔滨理工大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[8]刘娟.漫谈郭熙山水画创作观[D].曲阜师范大学,美术学,2013,硕士.
[9]殷海宽.《伤寒论》肺系疾病证治探讨[D].成都中医药大学,中医临床基础,2012,硕士.
[10]江海亮.期货市场操纵行为民事责任研究[D].华中师范大学,民商法学,2013,硕士.
[11]谭斌.电信运营商CRM系统设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[12]冯艳红.重型汽车生产管理方法研究及应用[D].山东大学,机械制造及其自动化,2012,硕士.
[13]程家聪.面向对象的高分辨率遥感信息提取技术研究[D].华中科技大学,模式识别与智能系统,2013,硕士.
[14]朴宇.鞍钢2007-2011年652例尘肺病病例分析[D].吉林大学,公共卫生,2012,硕士.
[15]施政.异构网络中无线资源管理技术的研究[D].南京邮电大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[16]杨琳.论我国民事诉讼专属管辖制度的完善[D].广东财经大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[17]吴娇娇.二十世纪西方道德教育方法及其启示研究[D].中国矿业大学,思想政治教育,2014,硕士.
[18]邹萍萍.聚乳酸/纳米纤维素可降解食品包装材料的制备与发泡研究[D].浙江大学,2013.
[19]匡斌,杜继修,王华忠,郭见乐,单联瑜.基于GPU计算平台的三维波动方程叠前深度偏移[J].石油地球物理勘探,2011,05:705-709+836+661.
[20]孟亚楠.Ag掺杂TiO_2/SBA-15催化剂的合成及光催化性能的研究[D].哈尔滨工业大学,无机化学,2014,硕士.
[21]卢帆.国企职工家庭经济压力及社会支持的代际差异研究[D].广西民族大学,社会学,2013,硕士.
[22]杨建.我国民事举证时限制度研究[D].贵州民族大学,诉讼法学,2014,硕士.
[23]李明.论中国水墨画笔法在当代水彩画中的运用[D].广东工业大学,设计学,2013,硕士.
[24]曲英杰.语法意义在翻译中的体现[D].曲阜师范大学,外国语言学及应用语言学,2004,硕士.
[25]顾子乾.长三角经济一体化背景下太湖流域污染治理的法律问题研究[D].上海大学,法律,2013,硕士.
[26]王建勇.中国传统民居生态思想在绿色建筑节能设计中的应用[D].华东交通大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[27]李小平,焦李成.数据挖掘中信息颗粒及其构造[J].西安石油学院学报(自然科学版),2001,04:75-78+0.
[28]陈文虹.温州市新型农业社会化服务体系研究[D].南京农业大学,农业推广,2012,硕士.
[29]孔瑞.乡村空心化与民间信仰变迁[D].西南大学,民族学,2014,硕士.
[30]张安顺.甘肃科耀电力有限公司绩效管理优化研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[31]黄智,何跃.关联规则挖掘在卷烟市场研究中的应用[J].成都信息工程学院学报,2005,03:319-322.
[32]高俊果.装配式配筋砌块砌体结构施工工艺与安装方法研究[D].哈尔滨工业大学,结构工程,2014,硕士.
[33]程国祯.初中美术CAI课件的开发与实践研究[D].内蒙古师范大学,学科教学,2013,硕士.
[34]焦文静.海水养殖池内的传热传质机理研究[D].天津大学,工程热物理,2013,硕士.
[35]翟东海,李力,靳蕃.基于Additive-multiplicative模糊神经网的ATM网络拥塞控制[J].控制与决策,2004,06:651-654.
[36]蔡琳琳.精神成人的哲学思考[D].扬州大学,马克思主义哲学,2011,硕士.
[37]王琳.《司马迁与（史记）》翻译述评[D].厦门大学,英语笔译,2014,硕士.
[38]张世华.不同时长脑缺血损伤对大鼠陈述性记忆和学习的影响及行为学研究[D].佳木斯大学,外科学（专业学位）,2012,硕士.
[39]路兰,高齐圣.基于局域网络的加权财富演化模型[J].控制与决策,2014,05:787-794.
[40]张守龙.基于共生理论的物流园区发展模式及其有效性测评研究[D].江苏科技大学,工业工程（专业学位）,2014,硕士.
[41]江海军.高功率碟片激光器抗失调稳定性分析[D].华中科技大学,物理电子学,2013,硕士.
[42]刘正堂.喀斯特裸坡土壤侵蚀模拟研究[D].西南大学,水土保持与荒漠化防治,2014,硕士.
[43]黄栋,祁宁.我国新能源汽车产业破坏性创新的政策支持研究[J].当代经济管理,2014,08:79-86.
[44]于淼.基于网络经济的第三方支付企业的竞争优势分析[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[45]蒋革.基于市场需求的独立学院工业工程专业特色培育探讨[J].价值工程,2013,06:227-229.
[46]赵一霖.原生贡寮山药多酚提取物抗氧化性质的研究[D].宁波大学,食品科学（专业学位）,2014,硕士.
[47]刘永红.透明导电薄膜与微细图形的制备[D].西安理工大学,材料物理与化学,2004,硕士.
[48]杨庆.上海股票市场的分形分析和风险测量模型[D].南京气象学院,应用数学,2004,硕士.
[49]朱英福.日本开放式学校研究[D].华东师范大学,比较教育学,2004,硕士.
[50]黄岑羲.无线传感器网络中基于云模型水印的安全技术研究[D].湖南大学,计算机科学与技术,2011,硕士.
