导读:本文包含了泵浦耦合论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光纤激光器,光纤耦合,侧面泵浦
泵浦耦合论文文献综述
赵小涵[1]（2017）在《基于石墨火头加热法的侧面泵浦耦合技术研究》一文中研究指出光纤激光器如今在通信、加工和军事等方面广泛应用。作为光纤激光器的重要器件,泵浦耦合器的性能参数直接影响激光器的最终输出功率和光束质量等指标。开发性能优良的泵浦耦合器,对光纤激光器的进一步发展具有重要意义。泵浦耦合器主要包括端面泵浦和侧面泵浦两种泵浦方式。光纤端面泵浦技术可以很容易的实现千瓦级的激光输出功率,但是这种泵浦方式具有增益不均匀分布、光纤长度有限以及泵浦端面热效应严重等问题。与端面泵浦方式不同的是,侧面泵浦耦合技术是从双包层光纤的侧面将泵浦光耦合到内包层,它不占用光纤的两端,使泵浦光在光纤中的分布更趋均匀,恰好解决了端面泵浦出现的问题。因此,本文将对侧面泵浦耦合技术进行研究,将从理论模拟、耦合器制备、耦合器性能参数优化以及耦合技术应用四个方面逐步展开论述。本论文的主要研究内容和成果包括以下几个方面:1.自主研发了基于石墨火头加热法制备锥形光纤束侧面泵浦耦合器的技术,并介绍了耦合器主要性能参数的测试方法;2.基于双包层无源光纤制备了(2+1)×1型侧面泵浦耦合器,通过模拟分析与具体实验优化耦合器参数,最终得到耦合效率为95%,正向和反向信号光插入损耗分别为0.03d B和0.05d B的侧面泵浦耦合器;3.基于增益光纤制备了(2+1)×1型侧面泵浦耦合器,进行了理论和实验分析,最终得到耦合效率高于90%和信号光泄露比低于2%的侧面泵浦耦合器;4.提出了基于叁包层无源光纤上制备侧面泵浦耦合器的方案,最终实验上测得耦合器的泵浦耦合效率和信号光插入损耗分别为89%和0.02d B;5.采用自主研制的耦合器搭建了谐振腔结构全光纤激光器。从理论和实验上分析了前向、后向和双向叁种泵浦方式对激光器效率的影响;从实验中分析了腔内和腔外泵浦方式对激光器的效率及光束质量的影响。(本文来源于《北京工业大学》期刊2017-05-01）
林宏奂,郭超,赵鹏飞,李成钰,李琦[2]（2016）在《10kW级单纤泵浦耦合器件设计与实验研究》一文中研究指出针对制约单纤系统向更高功率输出面临的泵浦光源亮度受限和有源光纤泵浦注入区域温度控制受限的问题,提出一种新型的端面泵浦耦合器件。该通过扩大信号光纤的包层直径,有效提升了可注入光纤系统的泵浦功率,同时有效降低了有源光纤端面泵浦注入区域的温度。在实验中获得了9.95 kW的泵浦激光注入,并在单纤系统中实现了6kW的输出。该器件具备10kW以上的泵浦耦合能力,具备应用于万瓦级单纤系统的潜力。(本文来源于《强激光材料与元器件学术研讨会暨激光破坏学术研讨会论文集》期刊2016-11-13）
余宇[3]（2016）在《基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤的高功率振荡器研究》一文中研究指出高功率光纤激光器由于其优异的性能,在民用和军用领域都有重要的应用,成为近年来国际上的研究热点。全光纤激光振荡器由于其结构简单、性能稳定成为千瓦级光纤激光器的首选。目前的高功率光纤振荡器多采取大模场掺镱双包层光纤作为增益光纤,采取端面泵浦方式,取得了重要进展,输出功率已经超过2 kW。但是由于泵浦注入端口有限、泵浦注入导致的端面处的热积累等因素的限制,其功率进一步拓展面临挑战;而分布式侧面耦合包层泵浦(Distributed Side-Coupled Cladding-Pumped,DSCCP)光纤由于其新颖的基于倏逝波耦合的分布式泵浦注入方式,以及可以通过级联不断增加泵浦端口等优势,被视为是一种突破限制、实现功率拓展的新型光纤。到目前为止,国内外仅有少量的相关文献报道,且主要集中于放大器领域。基于DSCCP光纤的振荡器实验研究仅仅在黄值河博士的学位论文里有相关报道,但缺乏系统的研究。因此,论文通过对高功率DSCCP光纤振荡器输出特性的研究获得了实验结论,并基于相关结论提出了千瓦级单模DSCCP光纤振荡器的设计方案。论文的主要工作如下:1.基于DSCCP光纤的高功率光纤振荡器实验研究基于国产25/250-250μm DSCCP光纤搭建了单级、两级及叁级级联光纤振荡器。利用单级振荡器实现了760 W斜率效率72.8%的激光输出,论证了基于双端泵浦方案拓展DSCCP光纤振荡器输出功率的可行性,验证了后向泵浦方案在抑制残余泵浦光方面的优势;利用两级级联DSCCP光纤振荡器,实现了1.14 kW斜率效率68.1%的激光输出,验证了通过DSCCP光纤级联提升光纤振荡器输出功率的可行性,同时还验证了末级后向泵浦方案在抑制残余泵浦光方面的优势;利用叁级级联DSCCP光纤振荡器实现了2 kW量级的激光输出,最终输出功率1969 W斜率效率72.2%,是国际上报道的首个基于250μm包层的光纤实现2 kW量级振荡器的方案;研究了光束质量的变化规律,提出了优化光束质量的方案。2.基于DSCCP光纤速率方程模型的数值研究首次提出多级级联DSCCP光纤振荡器速率方程模型,利用该模型对实验结果进行了数值模拟,模拟结果与实验结果吻合良好,证明了模型的可靠性;在考虑受激拉曼散射的条件下对多级级联DSCCP光纤振荡器的功率拓展能力进行了研究;提出了基于DSCCP光纤的千瓦级全光纤振荡器设计方案,验证了缩小纤芯直径控制振荡器模式的可行性。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01）
谭祺瑞[4]（2016）在《大模场双包层光纤侧面泵浦耦合关键技术研究》一文中研究指出高功率光纤激光器在光纤通信、工业加工、军事等领域中发挥着重要的作用,目前已经进入到了一个蓬勃发展的时期。在高功率光纤激光器中,泵浦光耦合进大模场双包层光纤的泵浦方式主要有两种:端面泵浦和侧面泵浦。对于端面泵浦方式,泵浦光容易对双包层光纤的端面熔点造成损伤,另外当高功率光纤激光器用于工业加工时,加工区域存在的反射光在经过端面熔点时会对泵浦源造成损伤。对于侧面泵浦方式,耦合点不受限制、耦合点通过功率较小,有效解决了端面泵浦的问题,较易实现高功率输出。但侧面泵浦相对于端面泵浦工艺难度大,其性能还有待提高,如信号光插入损耗为0.5dB,泵浦光传输效率为90%,无法满足高功率光纤激光器级联泵浦的需求。本文根据高功率光纤激光器对泵浦耦合器技术参数的要求,研制了一种耦合效率高、信号光插入损耗低、泵浦光传输损耗小的大模场双包层光纤侧面泵浦耦合器。首先模拟了泵浦耦合器的双波导非对称耦合理论,根据该理论搭建了多功能光纤拉锥熔合系统,制定了泵浦耦合器侧面熔合工艺,测试了泵浦耦合器的技术参数,设计了泵浦耦合器的封装结构,最后研制成了一种可用于高功率光纤激光器的大模场双包层光纤侧面泵浦耦合器,并利用所研制的泵浦耦合器搭建了双向泵浦结构和MOPA结构的基模高功率光纤激光器。本文所取得的研究成果如下:1.在双波导定向耦合器不完全耦合理论的基础上,针对大模场双包层光纤侧面泵浦耦合器非对称的特点,将其耦合系数和光功率方程组做了进一步推导,并进行了数值仿真,研究结果表明两光纤中的光功率按照一定周期变化,当泵浦光纤的锥角在1°到1.5°之间时,可以获得97%以上的最佳耦合效率,且与其对应耦合长度的局部变化对耦合效率的影响较小。2.搭建了多功能光纤拉锥熔合系统并制定了泵浦耦合器侧面熔合工艺。一般侧面泵浦耦合器制作工艺是在熔接过程中将泵浦光纤扭转使其与主光纤贴覆,这会使泵浦光纤对主光纤产生轴向拉力和径向压力,从而使主光纤在与泵浦光纤熔合过程中发生形变导致信号光插入损耗较大。本文中所述的泵浦耦合器侧面熔合工艺,泵浦光纤对主光纤的作用力较小,所研制的泵浦耦合器信号光插入损耗小于0.04dB。3.设计了泵浦耦合器封装结构,该结构包括涂覆层、高折率光学胶、石英衬底,并用Tracepro对封装结构进行了模拟仿真,从光学胶厚度、长度、折射率叁个方面分别模拟了其对泄露泵浦光剥除效果的影响。4.测试了泵浦耦合器的技术参数,具体包括耦合功率、耦合效率、信号光插入损耗、附加损耗、主光纤分光比、方向性、稳定性等。分析了影响泵浦耦合器技术参数的工艺参数,包括熔合时间、火炬位置、火炬高度、气体流量、气体湿度、拉伸速度、拉伸长度、夹具同轴度、环境湿度等。测试了泵浦耦合器的稳定性,包括参数测试、振动测试、环境测试等。5.利用所研制的泵浦耦合器搭建了基模高功率光纤激光器,采用双向泵浦方式搭建了906W基模高功率光纤激光器,测试了该光纤激光器的工作稳定性,通过实验证明了所研制的泵浦耦合器具有防反射功能,可有效保护泵浦源免受损伤。同时还采用MOPA结构搭建了890W基模高功率光纤激光器。(本文来源于《北京工业大学》期刊2016-06-20）
车进喜,张锦春,赵娟,成斌,王洪军[5]（2016）在《一种端面泵浦固体激光器的泵浦耦合方法》一文中研究指出泵浦光与振荡光之间的高效耦合是改善泵浦转换效率和输出光束质量的有效途径,也是激光技术领域的研究热点。对光纤耦合激光二极管端面泵浦Nd3+∶YAG激光器的泵浦耦合方法进行了研究,提出了一种通过CCD观察泵浦光在离轴状态下输出光的高阶模光斑分布,判断泵浦光与振荡光耦合效果,进而调整泵浦光的空间位置获得近似高斯光束的泵浦耦合方法,该方法简单实用,对调整泵浦光以改善输出光束质量有一定的参考作用。(本文来源于《激光与红外》期刊2016年04期）
陈霄,肖起榕,金光勇,闫平,巩马理[6]（2016）在《光纤激光器侧面泵浦(N+1)×1耦合器泵浦臂数量（英文）》一文中研究指出利用仿真软件分析了侧面泵浦(N+1)×1耦合器不同泵浦臂数量对侧面泵浦耦合器效能的影响,并在实验中验证了分析结果,得到侧面泵浦耦合器中耦合效率随着泵浦臂数量增多呈下降趋势这一结论.根据这一结论制作了侧面泵浦(2+1)×1耦合器,输出泵浦功率681 W,输出功率为同泵浦源(1+1)×1耦合器的两倍,有效地减少了因泵浦臂数量影响造成的耦合器总功率缺失.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2016年02期）
佳工[7]（2016）在《德国DILAS公司将拓展其光纤耦合泵浦模块输出功率》一文中研究指出德国DILAS半导体激光有限公司将推出拓展其基于单管激光器的光纤耦合半导体激光器模块输出功率的新产品。据了解,该激光器模块的工作波长为976nm,输出功率有50W及90W可选,采用芯径106.5μm、数值孔径0.22的光纤,采用尾纤输出模式;若集成波长稳定(<1nm线宽)功能,其输出功率分别可达40W及80W。该激光器模块采用紧凑型封装设计,尺寸仅为94.5mm×47mm×12mm。50W和90W模块的(本文来源于《军民两用技术与产品》期刊2016年07期）
谭祺瑞,葛廷武,王智勇[8]（2016）在《高功率非对称泵浦耦合器理论研究》一文中研究指出高功率非对称泵浦耦合器是高功率连续光纤激光器的关键无源光器件,它可以将多路泵浦光高效率地耦合进主光纤中,从而为光纤激光器提供所需的泵浦光功率,但已有双波导耦合理论并不能直接应用于该型耦合器的研究。为解决这一问题,在双波导定向耦合器的不完全耦合理论基础上,针对高功率泵浦耦合器非对称的特点,将其耦合系数和光功率方程组做了进一步推导,并进行了数值仿真,研究结果表明:两光纤中的光功率按照一定周期变化,当泵浦光纤的锥角在1°~1.5°之间时,可以获得97%以上的最佳耦合效率,且与其对应耦合长度的局部变化对耦合效率的影响较小。该研究结果对高功率非对称泵浦耦合器的设计及制作均具有指导意义。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2016年01期）
安瑛野[9]（2015）在《基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤的高功率超荧光光源研究》一文中研究指出超荧光光纤光源是利用稀土元素掺杂光纤中的放大自发辐射(ASE)过程获得宽谱输出的光纤光源,随着输出功率的不断提升,在不同领域得到广泛应用。分布式侧面耦合包层泵浦(DSCCP)基于倏逝场耦合技术,实现泵浦功率的分布耦合,有望实现超荧光输出功率的进一步提升。本文提出基于DSCCP光纤的超荧光光源设计方案,并建立基于DSCCP光纤的超荧光光源数值模型,分析其输出特性和功率提升限制因素,并通过优化实验设计,获得高功率输出的全光纤超荧光光源。论文主要工作如下:1.基于DSCCP光纤的超荧光光源理论研究和数值仿真根据DSCCP光纤的简化的泵浦光耦合传输模型,结合速率方程理论,建立DSCCP超荧光光纤光源数值模型,该模型能够较好地描述泵浦光和信号光演变的物理过程;根据最大总增益等于腔内损耗这一寄生振荡判定条件,建立寄生振荡阈值计算模型;利用数值方法求解建立的超荧光光纤光源速率方程理论模型,研究其输出特性和限制功率提升的因素。理论研究发现:光纤输出端面的光纤反馈是限制功率提升的主要因素;此外,增益光纤长度会影响整个光纤的增益状态,增大光纤长度会导致短波部分的ASE被重吸收,在某一光纤长度下,寄生振荡波长出现由短波1045 nm向1070 nm的大幅转换,而这一光纤长度下的ASE输出功率最大,我们将其定义为最优光纤长度,该最优长度与稀土离子掺杂浓度成反比关系;较大的纤芯包层比有益于抑制寄生振荡的出现,可以一定程度上提升ASE最大输出功率。2.基于DSCCP光纤的高功率超荧光光源实验研究搭建30/250-250μm超荧光光纤光源,输出ASE功率达百瓦量级,验证了于DSCCP光纤在高功率超荧光光源上应用的可行性,并实现了全光纤结构。通过优化斜角切割参数,获得7.5°的倾斜输出端面,镜面区域宽度达到光纤直径的4/5,使得粗糙区域与纤芯距离足够大,保证了纤芯端面光学平整。在此基础上,进一步将超荧光输出功率提升到135 W,斜率效率高达79.8%,前后向光谱带宽(FHWM)分别为34 nm和32.8 nm,一分钟内的功率波动不大于±1.4%。同时,实验研究了超荧光光纤光源输出功率与增益光纤长度的关系,验证了理论上最优增益光纤长度的存在,在光纤长度为7.3 m时,获得了最大功率输出186 W,这是目前为止单级超荧光光纤光源的最高输出功率。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-11-01）
陈霄,肖起榕,金光勇,闫平,巩马理[10]（2015）在《高功率千瓦级(N+1)×1光纤级联泵浦耦合器》一文中研究指出分析了泵浦光纤不同锥区长度对(1+1)×1耦合器效率的影响,相同锥区长度不同泵浦臂数量对(1+1)×1耦合器与(2+1)×1耦合器效率的影响,结果表明泵浦光纤锥型区域越长,通过泵浦光纤进入信号光纤的泵浦光越多,泵浦耦合器的耦合效率越高和相同锥区长度下,泵浦臂数量越多,泵浦耦合器耦合效率越低.根据分析结果制作了(1+1)×1耦合器与(2+1)×1耦合器,通过两个(N+1)×1耦合器级联方式形成级联泵浦耦合器.测试了由两个(1+1)×1耦合器组成的级联泵浦耦合器,在总注入泵浦功率602W的情况下输出泵浦功率564W,级联泵浦耦合效率高达93.6%.由两个(2+1)×1耦合器组成的级联泵浦耦合器,在总注入泵浦功率1 210 W的情况下输出泵浦功率1 120 W,级联泵浦耦合效率高达92.5%,实现了千瓦级泵浦功率输出,且两种级联泵浦耦合器信号光损耗均小于0.4%.利用此方法将耦合器形成级联结构可有效提高光纤激光器系统泵浦输出能力,实现千瓦级高功率输出.(本文来源于《光子学报》期刊2015年06期）
泵浦耦合论文开题报告
（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：
针对制约单纤系统向更高功率输出面临的泵浦光源亮度受限和有源光纤泵浦注入区域温度控制受限的问题,提出一种新型的端面泵浦耦合器件。该通过扩大信号光纤的包层直径,有效提升了可注入光纤系统的泵浦功率,同时有效降低了有源光纤端面泵浦注入区域的温度。在实验中获得了9.95 kW的泵浦激光注入,并在单纤系统中实现了6kW的输出。该器件具备10kW以上的泵浦耦合能力,具备应用于万瓦级单纤系统的潜力。
（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。
泵浦耦合论文参考文献
[1].赵小涵.基于石墨火头加热法的侧面泵浦耦合技术研究[D].北京工业大学.2017
[2].林宏奂,郭超,赵鹏飞,李成钰,李琦.10kW级单纤泵浦耦合器件设计与实验研究[C].强激光材料与元器件学术研讨会暨激光破坏学术研讨会论文集.2016
[3].余宇.基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤的高功率振荡器研究[D].国防科学技术大学.2016
[4].谭祺瑞.大模场双包层光纤侧面泵浦耦合关键技术研究[D].北京工业大学.2016
[5].车进喜,张锦春,赵娟,成斌,王洪军.一种端面泵浦固体激光器的泵浦耦合方法[J].激光与红外.2016
[6].陈霄,肖起榕,金光勇,闫平,巩马理.光纤激光器侧面泵浦(N+1)×1耦合器泵浦臂数量（英文）[J].红外与毫米波学报.2016
[7].佳工.德国DILAS公司将拓展其光纤耦合泵浦模块输出功率[J].军民两用技术与产品.2016
[8].谭祺瑞,葛廷武,王智勇.高功率非对称泵浦耦合器理论研究[J].红外与激光工程.2016
[9].安瑛野.基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤的高功率超荧光光源研究[D].国防科学技术大学.2015
[10].陈霄,肖起榕,金光勇,闫平,巩马理.高功率千瓦级(N+1)×1光纤级联泵浦耦合器[J].光子学报.2015