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作者：

白磊

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摘要：

掺铥(Tm3+)光纤激光器输出的激光在2μm左右的波段,而这个波段正好位于人眼的安全区域,使其在通信、医疗和军事等很多方面都有着非常广泛的应用,而窄线宽掺铥光纤激光器又是其中的一个重要的分支,它具有增益高、良好的方向性、良好的散热性和相干特性等一系列的优点,这些特点使得光纤激光器作为未来光通信系统的理想光源成为可能,与此同时它在军事、医疗、高精度光谱学以及传感等很多方面都有应用,市场前景广阔。本文是对窄线宽掺铥光纤激光器的特性进行研究,主要内容包括:1.分析了掺Tm3+光纤激光器的基本工作原理及影响掺铥光纤激光器性能的主要因素,比较了掺铥光纤激光器压窄线宽的主要技术及常用方案,为后续光纤激光器的数值仿真和实验研究打下了基础。2.建立了3H6→3H4泵浦方案的数学模型,并就组成光纤激光器各部件的参数对掺铥光纤激光器性能的影响进行了详细的数值分析,为搭建掺铥光纤激光器的实验系统提供了理论依据。3.搭建了环形腔窄线宽掺铥光纤激光器实验系统。在波长为793nm、功率为2.18W的泵浦激光器作用下,得到激光输出光谱的中心波长为1941.50nm,峰值功率为-8.4dBm,激光光信噪比(OSNR)为58.4dB。对比加入/除去饱和吸收体下输出激光的电谱图,证明加入饱和吸收体后激光器运行在单纵模状态。并在对激光进行持续检测的两个小时内,波长漂移小于0.05nm,功率的波动小于0.5dBm,结果显示激光器的1941nm输出激光性能稳定,光束质量较好。

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关键词：

掺铥光纤激光器 窄线宽 泵浦方式 Thulium-doped fiber laser narrow linewidth pump methods

被引量：

1