导读:本文包含了光子晶体光纤激光器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光子晶体光纤棒,固体激光器,光纤激光器,耦合效率
光子晶体光纤激光器论文文献综述
李天琦,毛小洁,雷健,秘国江,姜东升[1]（2018）在《固体激光器与光纤激光器对光子晶体光纤棒耦合的分析与对比》一文中研究指出耦合效率的高低与耦合后光斑的好坏直接影响着光子晶体光纤棒的放大效果,因此需要对种子光的耦合效果进行研究,选择合适的激光器作为种子源。本文对光子晶体光纤棒在固体激光器与光纤激光器两种情况下的耦合效率进行了理论分析;模拟计算了两种激光器情况下耦合效率的变化规律以及对准误差对耦合效率的影响;选择合适的透镜或透镜组,使用两种激光器对光子晶体光纤棒进行了耦合实验;对比两种激光器的耦合效果可知:固体激光器的耦合效率最高只能达到62.4%,而光纤激光器的耦合效率可以达到80%以上;在光纤激光器耦合情况下,对不同功率注入时耦合效率,以及耦合后光斑进行了实验分析。得到的实验结果对后续光纤棒的放大实验具有指导作用。(本文来源于《中国光学》期刊2018年06期）
李志伟,蔡晓东,厉力波,王建明,单鸿涛[2]（2018）在《光子晶体光纤激光器功率与温度特性研究》一文中研究指出通过实验的方法对掺Yb~(3+)双包层光子晶体光纤激光器的功率和温度特性进行了研究。利用长度为8 m的双包层光子晶体光纤(PCF),在双端泵浦源光功率为260 W时,获得213.4 W的高功率单模连续输出,光-光转换效率为82.1%;同时,由于激光器采用低吸收系数光纤泵浦,光纤温度未出现明显的非线性现象,且在最高输出功率时,光纤表面最高温度仅为32℃。该报道进一步验证了低吸收率的双包层光子晶体光纤的优良特性,若进一步优化耦合系统及增大泵浦激光器的泵浦功率,该光纤有望获得更好的性能。(本文来源于《光电子·激光》期刊2018年08期）
林哲明[3]（2018）在《窄线宽掺铒光子晶体光纤激光器研究》一文中研究指出窄线宽光纤激光器由于其极窄的线宽、激光相干性高的特点,作为光源应用在激光雷达、光纤遥感、激光测距以及相干光通信等领域。本文主要目的是设计出满足于谐振式光纤陀螺光源应用的窄线宽光纤激光器,同时加入具有一定非线性掺铒光子晶体光纤深入研究和分析其线宽特性,论文主要工作如下:(1)通过分析影响线宽的因素获取了随机相位波动和腔内光子寿命的重要关系,以及外部抗震恒温、内部谐振腔设计和增益介质自发辐射等因素与线宽的相关性,因此对增益介质、腔形和各种窄线宽关键技术进行了详细分析和讨论,初步确定光路结构并搭建延迟自外差线宽测量系统。(2)根据光路建立了带可饱和吸收体的有源环形谐振腔模型,数值仿真了激光器起振和反射谱形成的过程。先从原理上分析了有源腔内各纵模光功率传输的有源环形谐振腔模型,以及形成行波腔的边界条件,在了解反射谱对有源行波腔的重要性后,针对选模包结构理论模型研究分析了可饱和吸收体对线宽的压缩作用。再通过未泵浦铒纤的长度、掺杂浓度和注入选模包结构的光功率的一系列变化,展现了反射谱范围、深度等变化规律。利用以上模型列举出叁种输出腔结构并分别仿真其稳态窄线宽激光起振和反射谱形成的过程,获得了叁种结构的优化结果。(3)进行窄线宽掺铒光子晶体光纤激光器的研究。对叁种腔结构分别搭建光路结构,分析其光谱输出特性和自外差测量的线宽特性,调整可饱和吸收体参数,得到与反射谱仿真规律一致的验证结果。实验研究发现光子晶体光纤用作增益光纤时,光子晶体光纤表现出抑制线宽加宽的特性,用作可饱和吸收体时,能在没有偏振控制器的情况下满足干涉条件完成可饱和吸收体功效,展现了具有更好的可饱和吸收效果的潜在能力。叁种结构都实现了使用光子晶体光纤作为增益光纤获得2.2KHz以下窄线宽输出,光功率输出在毫瓦量级,虽然不高,但能满足谐振式光纤陀螺光源的使用。(4)使用电控窄线宽滤波器搭建了可调谐掺铒光子晶体光纤激光器光路。对比叁种腔结构后选取了波长稳定性最好的输出后置式结构作为可调谐光路的搭建,实现61.02nm波长范围的窄线宽激光调谐,输出线宽为2.2KHz,在5-55℃范围内任意固定温度下的能保持一小时0.05nm以内的波长稳定性。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30）
王远,郑一博,刘强,梁萍[4]（2018）在《透镜导管在多芯光子晶体光纤激光器Talbot外腔选模中的应用》一文中研究指出Talbot自成像技术因为原理简单、易于搭建等特点,常被用于多芯光子晶体光纤激光器的选模,但这种技术仍然存在选模效率不高的问题。采用透镜导管的镜面反射原理对其进行改进,该技术能有效利用出射光束,降低选模损耗。使用有限元方法对一种18芯光子晶体光纤激光器进行模式分析,并对各种模式在所设计结构中的传输进行了计算,结果表明改进后的技术可以提高选模效率。(本文来源于《激光杂志》期刊2018年01期）
王远,刘强,梁萍[5]（2017）在《多芯光子晶体光纤激光器选模实验研究》一文中研究指出采用有限元分析方法对一种18芯掺镱光子晶体光纤的模场分布进行数值分析,得到了多个超模的模场分布,并且计算出了相应的衍射场分布。根据各个超模分布的特点,采用塔尔博特腔结构进行了激光器的选模实验。实验结果表明,反相超模被压制,同相位超模得到了增强,但同时还存在其他超模,需要进一步对模式进行甄别选择,以实现同相超模的选模。(本文来源于《科学家》期刊2017年16期）
张峰[6]（2017）在《掺钕大模场双包层光子晶体光纤激光器的特性研究》一文中研究指出钕离子(Nd~(3+))是最早用于激光器的叁价稀土离子,可采用激光二极管(LD)泵浦,已在上百种不同基质材料中获得了受激发射,在军事、工业、生物、医疗和科学研究等领域有广泛应用。掺Nd~(3+)光纤激光器具有结构紧凑、稳定性高、抗干扰性好、光束质量高等优势,一直是科学领域的研究热点之一。目前,普通单模掺Nd~(3+)光纤激光器的输出功率大多在毫瓦量级。普通双包层掺Nd~(3+)光纤激光器虽然可以实现高功率激光输出,但容易产生多模运转,导致光束质量下降。这种缺陷可以在光子晶体光纤中通过合理的结构设计予以消除,同时发挥大模场面积、无截止单模特性两方面的优势。本论文基于掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤,研究获得1.06μm波段高功率、高光束质量连续波激光以及高能量锁模脉冲激光的方法和途径。主要研究内容如下:1.研究了掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的光谱特性,并根据光纤包层中的空气孔的大小及周期间隔等参数,分析了掺Nd~(3+)光子晶体光纤的模式特性、色散特性、偏振特性、非线性效应和损耗特性,为激光器设计提供了依据和指导。2.研究了LD抽运掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的连续波激光特性,最大输出功率为5.95W,光束质量M2因子小于1.30,偏振串音为-7.9dB,这表明掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤具有良好的单模传输特性和保偏特性,有利于激光器实现高功率高光束质量的激光输出。3.基于全正色散腔,研究了掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的锁模激光特性。采用半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模元件,在腔内不加任何色散补偿元件的情况下,实现了1μm波段锁模激光运转,脉冲宽度为73.1ps,最大平均输出功率为236.8mW,对应的单脉冲能量为17.3nJ。这表明掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤可以有效较低非线性效应,有利于获得高能量的锁模脉冲激光输出。4.设计了基于掺Nd~(3+)大模场双包层保偏光子晶体光纤的激光放大器,采用自搭建Nd:YVO4晶体连续波激光器提供种子源,实现了连续波激光放大,最大输出功率为8.75W。本论文有关掺Nd~(3+)保偏光子晶体光纤高功率连续波激光、锁模脉冲激光以及激光放大的研究结论,对该领域研究工作的进一步开展具有很好的参考价值和推动作用。(本文来源于《济南大学》期刊2017-06-01）
刘远洋[7]（2016）在《高功率光纤激光器中大模场光子晶体光纤的熔接和端面处理技术研究》一文中研究指出近年来,光纤激光器成了激光研究领域的最大热点之一,但随着光纤激光器技术的不断发展,其输出功率也越来越高,由此导致的如非线性效应,热损伤等物理机制大大限制了输出功率的进一步提升。大模场光子晶体光纤(PCF)具有大模场面积和无截止单模运转的特性,能够解决由于激光密度过高而引起的非线性效应的问题,但目前的大部分光纤激光器中,空间耦合是引入大模场PCF最常用的方法。本文中我们以一种500μm外径的NKT公司生产的双包层大模场PCF为对象,研究了如何在高功率的光纤激光器中对其进行处理,从而获得理想的光束输出。具体工作包括:1.研究了剥离和平切大模场PCF的有效方法。剥离时采用化学溶液剥离的方法可以做到尽可能的避免剥离对光纤本身的损伤,切割时用到了Vytran系列的切割工具。通过选择合适的拉力和入刀量,找到能使得光纤端面损伤最小的值,最终实现了光纤的有效平切,成功的切割为后续的熔接做好了准备工作。2.研究了在光纤激光器常见的光纤同大模场PCF熔接的有效方法。采用了Vytran系列的熔接机对一根Nufern生产的250μm外径的光纤与大模场的PCF进行熔接,通过调试熔接机加热的功率,时间和加热次数找到最好的熔接效果。采用引入桥接光纤减少模场不匹配的方法,能使得信号光70%左右的能量耦合到大模场PCF的纤芯中。3.研究了高功率激光输出下,大模场PCF的输出端处理。采用塌陷PCF再进行斜切的方法,或者采用端帽技术都可以获得高质量的斜切的切割端面,从而减小高功率下激光腔中的寄生反射。本研究有助于避免超快光纤激光器输出时因光纤端面的寄生反射而导致的连续光输出。4.针对目前大部分基于随机分布反馈的光纤激光器阈值高、结构复杂等不足,本文提出了一种基于随机分布反馈的多波长掺铒光纤激光器。在室温下,随着泵浦光功率从30 mW增长到180 mW,信道可以从2个调制到8个,且可以有效抑制掺铒光纤的自发增益展宽。本激光器阈值为28.6 mW。(本文来源于《中国计量大学》期刊2016-10-01）
王枫,毕卫红,付兴虎,付广伟,江鹏[8]（2016）在《基于重迭光栅的双波长掺铒光子晶体光纤激光器（英文）》一文中研究指出提出了一种基于光纤重迭光栅的双波长光子晶体光纤激光器。激光器采用线形腔结构,掺铒光子晶体光纤为激光器的增益介质,反射率均高于99%的光纤重迭光栅用作激光器的波长选择器件。基于增益均衡技术,抑制谐振腔内的模式竞争,在室温下获得了稳定的双波长激光同时输出。实验结果表明:其3 dB线宽小于0.02 nm,30 dB线宽小于0.25 nm,SMSR为54.34 dB,双波长激光的中心波长间隔为0.932 nm。该双波长激光器输出的双波长激光具有较好的稳定性。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2016年08期）
梁博兴[9]（2016）在《980nm皮秒光子晶体光纤激光器及光纤激光相干合成技术研究》一文中研究指出脉冲激光由于其优良的光学性质在国防建设、生物医学研究、天文地理探测及光通信等领域有着重要的应用。光纤激光器作为第叁代激光器由于其优良的结构和输出特性近几年发展迅速,但是光纤激光器输出受限于半导体泵浦源激光器输出亮度,以及单纤可承受功率有限等原因不能持续提高。而掺镱光纤在980 nm具有很高的发射谱,有望被用来作为掺镱掺铒激光器泵浦源的增益介质,更大的提升光纤激光器及光纤放大器的输出功率。同时,通过利用激光相干合成技术,将多路光纤激光进行合成,可以成倍的提高光纤的输出总功率,同时不会损失输出激光的光束质量。本文通过研究利用较大芯包面积的掺镱光子晶体光纤进行实验以获得980nm波段的高功率单模超短脉冲激光输出。980 nm波段的激光不仅可作为泵浦源,还可以通过倍频获得应用于海洋探测及通信方面的490 nm蓝绿激光光源。同时,我们研究了利用主动电路控制系统控制相位,实现脉冲光纤激光器的相干合成。这种相干合成技术提供了一种非常有效的方式解决单根光纤输出受限的问题,有效的扩展了光纤激光器的应用范围。本文的研究内容可分为以下四个部分:第一部分,首先调研了国内外在980 nm光纤脉冲激光器领域的研究进展,总结了980 nm光纤激光器的研究关键技术。同时,介绍总结了国内外在相干偏振合成方面的研究进展,并详细介绍了主动相干合成的研究过程及技术实现方案。第二部分,详细介绍分析了脉冲在光纤中形成及演化的理论基础,模拟分析了光脉冲在光纤传输过程中,色散及非线性的作用影响。并对980 nm这种叁能级激光在掺镱光纤中的激发原理、影响因素和最优参数进行了理论分析。最后,对SESAM锁模以及非线性偏振旋转锁模这两种锁模过程进行了模拟对比,分析了快慢可饱和吸收体在脉冲形成过程中的作用机制。第叁部分,搭建了环形自由空间耦合结构的980 nm光纤脉冲激光器,以大模场的光子晶体光纤作为增益结构,采用SESAM与非线性偏振旋转机制相结合的锁模方式,在腔内无补偿的情况下获得了峰值功率4.6 kW的超短脉冲激光输出,重复频率为87.37 MHz,脉冲宽度为1.24 ps,光谱半高宽为1.9 nm,近似傅里叶变换极限输出。其次,采用化学气相沉积法在石英载玻片上制备新材料,得到了4-6层二硫化钼可饱和吸收材料。设计以这种新材料为可饱和吸收体的锁模实验方案。首次在实验中获得了二硫化钼在980 nm波段的调Q输出,最大输出功率为127 m W。最后,在振荡器的基础上我们进行了980 nm波段脉冲激光的MOPA放大分析,介绍了980 nm波段放大过程中的一些关键技术,并进行了理论模拟和实验研究。第四部分,对超短脉冲光纤激光的相干合成技术进行了理论及实验研究。设计构建了基于DSP芯片和随机并行梯度下降算法的自适应相位控制电路。搭建了单频激光源并进行了相干合成实验,验证了控制算法及控制电路的可靠性。获得了控制带宽为kHz的控制精度。最后,搭建非线性偏振旋转锁模的全光纤环形激光器,输出功率为2-36 mW可调,重复频率为12.44 MHz,脉冲宽度为650ps,光谱宽度为0.39nm,以此作为种子激光进行了脉冲相干合成研究。(本文来源于《北京工业大学》期刊2016-06-01）
孟悦[10]（2016）在《高功率光纤激光器的掺镱双包层光子晶体光纤的研究》一文中研究指出和传统阶跃型光纤相比较,光子晶体光纤最独特的地方在于其波导结构中具有微结构—周期性排列的空气孔,由于微结构和均匀材料(如二氧化硅)的特性有很大差别,所以光子晶体光纤能够获得和传统阶跃型光纤不同的导光性能,如全波段单模传输,大模场面积,色散可调节等特性。并且,光子晶体光纤有众多的结构变量可以灵活调节,因此加大了设计的自由度。因此近年来,光子晶体光纤的应用越来越广泛,尤其是在光纤激光器领域中,由于其大模场特性,可以承受高功率而不发生光学损坏,并且保证良好的光束质量。本论文是在折射率导引型光子晶体光纤的基础上,在纤芯掺杂Yb~(3+),并在外包层引入空气孔,设计出用于高功率光纤激光器的掺镱双包层光子晶体光纤,对其性能进行了一系列研究,研究内容包括:(1)用以有限元法为理论基础的Comsol软件对光子晶体光纤进行了数值模拟,研究其单模运转条件,分析了空气孔大小,间距,层数对普通折射率导引型光子晶体光纤的有效折射率,基模模场面积,限制损耗造成的影响。(2)用Comsol软件对掺Yb~(3+)双包层光子晶体光纤进行数值仿真,分析纤芯掺杂折射率,掺杂半径对基模模场面积的影响以及包层空气孔尺寸和间距对内包层数值孔径的影响。同时,进一步研究其弯曲特性和保偏特性。(3)对掺Yb~(3+)双包层光子晶体激光器进行理论研究,采用前向泵浦方式,在Yb~(3+)速率能级方程的基础上用Matlab对其进行建模,对一定掺杂浓度光纤的吸收系数,斜率效率以及最佳长度进行理论计算。(4)利用现有的实验条件对掺Yb~(3+)双包层光子晶体光纤进行实验研究,搭建激光器平台测试其吸收系数,斜率效率和最佳长度。经过这一系列研究,设计出一种全波段单模运转,在1.06mm处模场直径达到19.3mm的掺Yb~(3+)双包层光子晶体,并且实验测得斜效为81%,包层吸收系数2.7dB/m。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）
光子晶体光纤激光器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
通过实验的方法对掺Yb~(3+)双包层光子晶体光纤激光器的功率和温度特性进行了研究。利用长度为8 m的双包层光子晶体光纤(PCF),在双端泵浦源光功率为260 W时,获得213.4 W的高功率单模连续输出,光-光转换效率为82.1%;同时,由于激光器采用低吸收系数光纤泵浦,光纤温度未出现明显的非线性现象,且在最高输出功率时,光纤表面最高温度仅为32℃。该报道进一步验证了低吸收率的双包层光子晶体光纤的优良特性,若进一步优化耦合系统及增大泵浦激光器的泵浦功率,该光纤有望获得更好的性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光子晶体光纤激光器论文参考文献
[1].李天琦,毛小洁,雷健,秘国江,姜东升.固体激光器与光纤激光器对光子晶体光纤棒耦合的分析与对比[J].中国光学.2018
[2].李志伟,蔡晓东,厉力波,王建明,单鸿涛.光子晶体光纤激光器功率与温度特性研究[J].光电子·激光.2018
[3].林哲明.窄线宽掺铒光子晶体光纤激光器研究[D].深圳大学.2018
[4].王远,郑一博,刘强,梁萍.透镜导管在多芯光子晶体光纤激光器Talbot外腔选模中的应用[J].激光杂志.2018
[5].王远,刘强,梁萍.多芯光子晶体光纤激光器选模实验研究[J].科学家.2017
[6].张峰.掺钕大模场双包层光子晶体光纤激光器的特性研究[D].济南大学.2017
[7].刘远洋.高功率光纤激光器中大模场光子晶体光纤的熔接和端面处理技术研究[D].中国计量大学.2016
[8].王枫,毕卫红,付兴虎,付广伟,江鹏.基于重迭光栅的双波长掺铒光子晶体光纤激光器（英文）[J].红外与激光工程.2016
[9].梁博兴.980nm皮秒光子晶体光纤激光器及光纤激光相干合成技术研究[D].北京工业大学.2016
[10].孟悦.高功率光纤激光器的掺镱双包层光子晶体光纤的研究[D].华中科技大学.2016