發(fā)布時(shí)間：2021-04-13 15:54

　　2 μm波段的光纖激光器具有泵浦光耦合效率高,人眼安全,噪聲小,光束質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),廣泛運(yùn)用在光纖通信、激光氣體檢測、光纖傳感等領(lǐng)域。在氣體檢測等實(shí)際應(yīng)用中,需要使用窄線寬、可調(diào)諧的激光器,以提高精度、增加測量范圍。本文設(shè)計(jì)了高功率的2μm波段可調(diào)諧、單縱模光纖激光器,最終實(shí)現(xiàn)寬調(diào)諧范圍、單縱模運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)穩(wěn)定、信噪比良好的輸出結(jié)果。本論文首先介紹了光纖激光器的應(yīng)用、基于激光技術(shù)不同的激光器分類,然后介紹了2 μm波段可調(diào)諧光纖激光器的研究意義、單縱模光纖激光器的研究現(xiàn)狀。從銩離子的能級出發(fā),分析了 2 μ m波段增益光纖、泵浦源的選擇,分析了泵浦方式與諧振腔結(jié)構(gòu)的選擇依據(jù)等,并介紹了包層泵浦技術(shù)。本文的實(shí)驗(yàn)部分主要包括以下幾個(gè)方面:1.制作了摻銩光纖放大器（TDFA）。單縱模激光的輸出功率本身有限,并且在不同波長處,增益光纖所能提供的光學(xué)增益和整個(gè)諧振腔的傳輸損耗也不盡相同,這又導(dǎo)致了同一諧振腔中不同波長的激光輸出功率不一致。因此,需要摻銩光纖放大器對激光的輸出功率進(jìn)行進(jìn)一步放大,使得最終輸出適合實(shí)際使用。當(dāng)泵浦光功率達(dá)到900mW時(shí),實(shí)現(xiàn)了放大后功率大于400mW,光譜質(zhì)量良好的放大輸出... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．?１光纖流速傳感器［１７］??

緒論??并通過拍頻的頻移量及強(qiáng)度測定超聲信號的頻率和強(qiáng)度［２°］。??（７＝１?＾?ＷＤＭ?廣一－Ｎ??ＬＭｋＪＦＧ?ｊ￣ＬＤ?ｊ??ＩＳＯ?Ｉ??ｒｆ－?ｆ：ｒｊ．?ｆ：?ｒｆｐ．Ｔ－?ｙ??＿?－?＿?＿?＇?￣?￣?－■?－?Ｘ?￣?－?Ｔ?＾?￣?Ｔ?？?￣??：：：－：：＞：＞ｙ?：＊：＞：：：：；?：：；：?Ｉ＇－＾Ｈｏｓａ，??＊?，：’：：：：：，ｎｒｖＨ－＂？、??Ｊ??ＰＤＹ??Ｉ＾ｅｓａ）??ＤＢＲ?ｆｉｂ？ｒ?ｌａｓｅｒ??圖１．２水下超聲探測光纖傳感器Ｍ??１．?２．?２激光醫(yī)療??水分對于２微米波段的激光具有較強(qiáng)的吸收作用，吸收激光后會產(chǎn)生熱效應(yīng)，??在吸收范圍內(nèi)破壞生物組織，且激光穿透深度有限，創(chuàng)口小，并且光纖激光的輸??出光束質(zhì)量很好，可將光束聚焦成半徑很小的光斑，具有替代手術(shù)刀的作用，得??以用于精準(zhǔn)切割、醫(yī)學(xué)美容等方面［２２］。??從９０年代初開始，激光醫(yī)療得到了長足的發(fā)展。最初，高功率半導(dǎo)體激光??器如９８０ｎｍ和８１０ｍｎ半導(dǎo)體激光器首先被應(yīng)用于激光醫(yī)療，之后，５３２ｎｍ半導(dǎo)體??激光器被應(yīng)用于眼科手術(shù)等。２１世紀(jì)后，隨著光纖激光器的發(fā)展，其優(yōu)良的性??能使其逐漸取代了半導(dǎo)體激光器在激光醫(yī)療領(lǐng)域得應(yīng)用地位。２００５年初，美國??Ｔｈｅ?Ｊｏｈｎｓ?Ｈｏｐｋｉｎｓ?Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?的?Ｎａｔｈａｎｉａｌ?Ｆｒｉａｄ?利用?１．?９?微米的摻錢光纖??激光器成功治療前列腺肥大［２３］。美國Ｓｐｉｒｅ公司的工程師驗(yàn)證了?２微米波段的激??光器在顯微外科手術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用前景，同時(shí)在眼科手術(shù)等具有叫廣闊的前景［２４］。??１．２．?３激光氣體檢測??

：??ＮＨ３Ｉ??；??Ｓ０２??互?１Ｅ－２０?－??００２??３?：?Ｎ２〇ｌ??趣ＩＩＩ??１９３０?１９４０?１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００?２０１０?２０２０?２０３０??ｗａｎｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）??ＮＨ３：?ＩＸ?１〇?￣２２?ｃｍ／ｍｏｌｅｃｕｌｅ?Ｓ０２：?３?＾?１０?＂２２?ｃｍ／ｍｏｆｅｃｕｌｅ??Ｃ０２：１Ｘ?ｌ〇?－２３?ｃｍ／ｍｏｌｅｃｕｌｅ?Ｎ２０：?５?Ｘ?１０?＂２３?ｃｍ／ｍｏ�。澹悖酰欤�??圖１．３?２微米波段有害氣體吸收峰??目前，商用的激光氣體分析儀主要有西門子公司的ＬＤＳ６，其測定范圍為１０００??米，工作溫度為５°Ｃ?—?４５°Ｃ，且相對濕度小于８５％；?ＡＢＢ公司的Ａ０２０００－ＬＳ２５，??其測量范圍為０．?５米－６米，但測量溫度高達(dá)１５００°Ｃ；?ＮＥ０公司的ＬａｓｅｒＧａｓ等。??６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于保偏摻銩光纖飽和吸收體的2μm波段超窄線寬光纖激光器[J]. 白燕,延鳳平,馮亭,韓文國,張魯娜,程丹,白卓婭,溫曉東.  中國激光. 2019(01)
[2]單縱模671nm紅光激光器[J]. 袁義哲,安力群,郝延明,王剛志,李燕麗.  量子光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
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[4]單縱模、波長可開關(guān)的線性腔光纖激光器[J]. 俞力,宋躍江,張旭蘋.  中國激光. 2008(10)
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[6]可調(diào)諧二極管激光吸收光譜法監(jiān)測環(huán)境空氣中甲烷的濃度變化[J]. 闞瑞峰,劉文清,張玉鈞,劉建國,董鳳忠,王敏,高山虎,陳軍,王曉梅.  中國激光. 2005(09)
[7]可調(diào)諧二極管激光吸收光譜二次諧波檢測方法的研究[J]. 王敏,張玉鈞,劉文清,劉建國,王鐵棟,涂興華,高山虎,闞瑞鋒.  光學(xué)技術(shù). 2005(02)
[8]包層泵浦技術(shù)原理及其應(yīng)用[J]. 胡愷,蔣群.  光通信研究. 2004(05)
[9]激光窗口熱透鏡效應(yīng)對光束質(zhì)量的影響[J]. 安建祝,李有寬,杜祥琬.  強(qiáng)激光與粒子束. 2004(04)
[10]光纖流速傳感器[J]. 李亦軍,王圣佑,毛懷玉.  傳感器技術(shù). 1997(06)

博士論文
[1]2μm波段激光線寬表征方法及單縱模摻銩光纖激光器研制與應(yīng)用[D]. 白燕.北京交通大學(xué) 2019

碩士論文
[1]摻銩石英光纖及2微米全光纖連續(xù)激光器研究[D]. 步凡.華中科技大學(xué) 2017
[2]DFB光纖激光傳感器的研究[D]. 李興亮.哈爾濱工程大學(xué) 2011



本文編號：3135589