第六章 高功率双包层光纤激光器及仿真.pdf

第六章 高功率双包层光纤激光器及仿真 第6章 第1页 第六章 高功率双包层光纤激光器及仿真 引言引言 光电子产业 1960 年第一台激光器的诞生，引领了继电子产业之后的下一代核心 产业——光电子产业的兴起和发展。 激光器今后的发展方向应为激光器今后的发展方向应为：：小型化小型化、、全固化全固化、、便携化便携化、、经济化经济化。。 光纤激光器 增益介质增益介质：掺杂掺杂 （（稀土元素稀土元素））光纤光纤； 抽运方式：以光学耦合系统耦合抽运光的光抽运方式； 谐振腔谐振腔： （（腔镜构成腔镜构成）） 光纤光栅（fiber bragg grating，FBG）构成的腔镜； 镀在平面镜上的介质膜； 镀在光纤端面上的介质膜镀在光纤端面上的介质膜； 光纤耦合器构成的光纤环形镜。 本章的研究对象本章的研究对象： 高功率双包层光纤激光器高功率双包层光纤激光器 第2页 第六章 高功率双包层光纤激光器及仿真 本章主要内容 6.16.1 双包层光纤激光器概述双包层光纤激光器概述 6.26.2 端面抽运的掺端面抽运的掺YbYb双包层光纤激光器的基本理论及仿真双包层光纤激光器的基本理论及仿真 6.36.3 侧面抽运的双包层光纤激光器及其仿真侧面抽运的双包层光纤激光器及其仿真 第3页 第六章 高功率双包层光纤激光器及仿真 6.1 双包层光纤激光器概述 6 1 双包层光纤激光器概述 666666661111111111111111 光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史 1961年，Snitzer发现了掺钕（Nd）玻璃波导中的激光辐射。 1963年和1964年，Snizer和Koester在分别发表了多组分玻璃光纤 中的光放大结果，提出了光纤激光器的概念。 1966年，高馄研究了造成光纤中光衰减的主要原因，明确指出了光 纤在通信中实际使用所要解决的主要技术问题。 1970年，美国康宁公司开发出衰减小于20 dB/km的光纤。 1975∼1985年，Poole等人在改进型化学汽相沉积（modified chemical vapor deposition，MCVD）基础上，率先开发出汽相掺 杂和液相掺杂技术，使得稀土元素掺杂光纤的制作工艺日益完善。 杂和液相掺杂技术，使得稀土元素掺杂光纤的制作工艺日益完善。 第4页 第六章 高功率双包层光纤激光器及仿真 6.1 双包层光纤激光器概述 6 1 双包层光纤激光器概述 666666661111111111111111 光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史光纤激光器发展历史 20世纪80年代中后期，英国南安普顿大学（University of SSouththamptton ））用用MCVDMCVD法制作单模光纤法制作单模光纤，实现了激光器实现了激光器，并报道并报道 了光纤激光器的调Q、锁模、单纵模输出方面的研究工作。 1987年，英国通信研究实验室研制了利用定向耦合器制作的光纤 激光器装置，制成了利用半导体激光器作为抽运源的光纤激光器。 同年，英国南安普敦大学David Payne 发明了掺铒光纤放大器 （erbium-doped optical fiber amplifer，EDFA）。 采用980 nm的半导体激光抽运掺铒单模光纤对信号光实现放大。 第5页 第六章 高功率双