一、10 Watts Double-Cladding Fiber Laser（论文文献综述）
肖起榕,田佳丁,李丹,齐天澄,王泽晖,于伟龙,吴与伦,闫平,巩马理[1]（2021）在《级联泵浦高功率掺镱光纤激光器：进展与展望》文中进行了进一步梳理级联泵浦的高功率掺镱光纤激光器在近年快速发展,已经成为获取具有优异光谱特性、高亮度、高功率激光光束的重要技术途径。以高功率1018 nm光纤激光器为代表的高亮度级联泵浦激光源的研究和应用,给包括传统波长掺镱光纤激光、高功率随机光纤激光、拉曼光纤激光在内的众多高功率光纤激光领域带来突破性的性能提升。本文总结回顾了级联泵浦高功率掺镱光纤激光器的最新研究进展,介绍了当前实现高性能输出的级联泵浦高功率光纤激光所应用的主要关键技术,并展望了未来研究的方向和挑战。
戚章泥[2]（2021）在《掺镱光纤连续激光器与锁模激光器的研究》文中提出光纤激光器由于有着结构紧凑、系统稳定、不易受到外界环境的干扰和影响、光束质量好、波长范围广以及转换效率高等多项优点,得到了人们的普遍关注和大力开发。而镱离子由于能级简单、量子效率高等优点有着广泛的应用,因此本文以掺镱光纤激光器为研究主题,具体对线偏振单纵模掺镱光纤连续激光器与低重频掺镱光纤锁模脉冲激光器展开了调查与实验,具体内容如下:本文利用光纤布拉格光栅对构建线性腔以实现连续激光输出,并通过在线性腔内插入偏振分束器的方式实现了偏振度高于35 dB的线偏振激光输出,此外利用未泵浦光纤与反射镜组成的饱和吸收体结构实现了单纵模激光输出,种子源直出最大功率达212 mW,光信噪比达50 dB,且输出稳定。其次,由于种子源输出功率足够高,因此无需进行预放大而直接利用双包层掺镱光纤进行一级光放大,得到最大2.552 W的1064 nm激光输出,且放大后的激光依然保持高度线偏（偏振度保持在35 dB以上）与单纵模的特性。并对放大后的激光通过零拍延时自外差法测得激光线宽为1.2 kHz。利用半导体饱和吸收体反射镜和光纤布拉格光栅构建的线性腔实现锁模激光振荡器,实现了脉冲重复频率为18.30 MHz,输出平均功率为1.52 mW的中心波长为1063.67 nm激光激光输出,对此激光进行预放大后得到平均功率为66.5 mW的脉冲激光,再利用声光选单器对其进行降频处理,最终得到了重复频率为为18.30kHz、脉宽为3.523 ps的皮秒脉冲输出。
张新[3]（2021）在《基于氟化物光纤的中红外脉冲激光器及其泵浦技术研究》文中认为光纤激光器以其优质的光束质量、良好的散热、易于小型化集成等优点,在激光加工、医疗和国防等各个领域都具有非常重要的应用前景。特别是波长位于3-5μm大气透射窗口的中红外光纤激光,更是受到红外对抗、气体探测和生物医疗等领域的广泛关注。然而,传统制作光纤采用的是石英材料,这种材料普遍具有较大的声子能量,因此在波长大于2.2μm时传输损耗较大。而氟化物材料具有较低的声子能量,是实现中红外光纤激光器常用的光纤材料。近年来,随着氟化物光纤拉制工艺和器件制作水平不断提升,中红外光纤激光器得到了快速发展,但是仍然存在诸多问题亟需解决和探索。本文以调Q和锁模等调制手段,围绕中红外氟化物光纤脉冲激光器及其泵浦技术开展相关理论和实验研究。首先,介绍中红外光纤激光器的应用前景,总结实现中红外波段激光技术方案,重点说明中红外光纤激光器优点。归纳了近年来3μm波段Er3+掺杂氟化物光纤激光器、3.5μm波段Er3+掺杂氟化物光纤器以及3.9μm波段Ho3+掺杂氟化物光纤激光器的研究进展,凝练出未来的发展方向。然后,依据激光速率方程,理论上分析2.8μm氟化物光纤激光器泵浦功率、光纤长度以及激光阈值之间的关系。在此基础上开展了级联泵浦3.5μm氟化物光纤激光输出特性理论研究。根据热传输方程,建立氟化物光纤中温度分布模型,分析了吸收系数、环境温度以及热导率对光纤中温度分布的影响。依据其潮解方程,分析了活化能,环境湿度,环境温度以及泵浦光功率对其潮解速率的影响。为氟化物光纤激光器设计奠定理论基础。其次,针对级联泵浦Er:Zr F4光纤激光中2μm泵浦光源的需求,开展相关研究。首先开展Ga Sb基半导体激光器的研究,在外腔反馈长度为45cm时,实现自脉冲输出,脉冲重复频率为153MHz。采用离轴反馈的方法将其光束质量由25.5改善到12.7,亮度也得到提升。但是仍然无法满足纤芯泵浦Er:Zr F4光纤的要求。为此我们开展Tm掺杂光纤激光器（TDFL）的相关研究,基于FBG的全光纤结构,最终实现最大功率为6W,中心波长为1980nm连续激光输出。并且开展了锁模TDFL的相关实验研究,通过优化谐振腔结构,最终实现重复频率为20MHz,脉冲宽度为1.7ps,平均功率为509m W的锁模脉冲输出。接着,开展976nm泵浦Er:Zr F4光纤而实现2.8μm激光的相关实验研究。在实现2.3W连续激光运行基础上,优化泵浦功率可以实现40MHz自锁模脉冲输出,并且通过改变外腔反馈距离可以实现脉冲重复频率的调控。同时,我们还开展基于SESAM调Q 2.8μm Er:Zr F4脉冲激光实验研究。最终实现了脉冲宽度为2μs,光谱的中心波长为2784nm,脉冲重复频率为68k Hz的激光输出。再者,在前面工作的基础上,开展级联泵浦Er掺杂氟化物光纤而实现3.6μm激光输出实验研究。基于ZEMAX软件构建单模光纤耦合系统,分析了耦合光纤位置偏差和角度偏差对系统耦合效率的影响。搭建1980nm泵浦吸收测试系统,通过重复优化耦合系统,实现80%的耦合效率。在此基础上,搭建级联泵浦3.5μm氟化物光纤激光系统,并且成功实现激光激射,激光输出的中心波长为3.647μm,通过优化两个泵浦光的功率,最终可实现最高输出功率为110m W。最后,针对888nm泵浦Ho:In F3光纤实现3.9μm激光存在阈值高而难以激射这一问题开展研究。搭建了888nm泵浦Ho:In F3光纤荧光测试系统。当泵浦光达到4.4W时,测到了微弱的3.9μm荧光。同时还测到了660nm和493nm的荧光,说明系统中存在激发态吸收过程。根据荧光测试结果和理论计算,分析了3.9μm激光阈值高的原因,并提出采用多波段作用的腔反馈镜和双波长泵浦两种方案,以实现降低3.9μm激光阈值的效果。
张家瑞[4]（2021）在《基于SESAM锁模的MOPA结构皮秒脉冲光纤激光器研究》文中研究指明光纤激光器具有体积小、结构简单、稳定性高等优点,使其在各个领域应用广泛。近年来,随着脉冲光纤激光器应用领域的不断拓宽,对其输出脉冲的宽度及峰值功率的要求逐渐提高。MOPA结构脉冲光纤激光器可以保留种子源优质的激光特性,并可获得较高的峰值功率和脉冲能量,成为主要的研究热点之一。本文首先简要介绍了脉冲激光的发展进程及其应用,对国内外锁模光纤激光器及放大器的发展现状进行了阐述。介绍了锁模原理、半导体可饱和吸收镜锁模技术以及脉冲在放大器中的演化过程,分析了MOPA放大技术的技术要点,并给出了SESAM锁模光纤激光器及放大器的脉冲传输方程。数值模拟部分,分析了SESAM锁模光纤激光器的腔内色散、非线性效应、增益及损耗对输出脉冲特性的影响以及种子光所携带的啁啾对放大脉冲特性的影响。放大器部分,分析了种子光特性和增益光纤长度等对放大脉冲特性的影响。实验部分,搭建了MOPA结构锁模光纤激光器,在种子源部分,参照理论模拟选择长度为0.2m的掺镱光纤作为增益介质,SESAM作为锁模元件,在泵浦功率为60m W时,获得了中心波长1060.58nm、重复频率37MHz、平均功率2.06m W的皮秒脉冲激光输出,对种子源的输出进行光纤预放大后,测得脉冲宽度为12.51ps。锁模光纤激光种子源的输出经过两级光纤放大后,获得了平均功率1W、重复频率37MHz、脉冲宽度17.2ps的脉冲激光。
谢永耀[5]（2021）在《基于YAG晶体衍生光纤的单频激光技术研究》文中认为单频光纤激光器具有线宽窄、噪声低和相干长度长等优点,在相干光合束、非线性频率变换、引力波探测、激光雷达、光纤传感和高精度光谱学等领域具有广泛的应用。实现单频激光器的结构主要包括环形腔结构、分布式反馈（DFB）结构和分布式布拉格反射式（DBR）结构。环形腔单频光纤激光器的腔长通常较长,因此,需要插入额外的滤波器件来实现激光器稳定的单纵模输出,这样便会不可避免的引入额外的插入损耗和不稳定性。不同于环形腔结构,DFB和DBR单频光纤激光器,采用短腔结构,激光纵模间隔较大,不需要额外的滤波器件,因而结构更加简单和紧凑。然而,DFB光纤激光器通过在有源光纤刻写相移光栅实现单频激光输出,其稳定性和输出功率通常会受到相移光栅中心严重的热效应影响。相比之下,DBR单频激光器的增益介质与反馈装置相互独立,因此具有更好的稳定性和更高的输出功率。为了实现足够大的纵模间隔,其腔长通常被限制在几个厘米。因此,需要高掺杂浓度的光纤用来确保实现足够的增益。然而,传统的石英光纤,由于浓度猝灭效应,其稀土掺杂浓度较低,使DBR单频激光器的输出功率受到限制。虽然多组分玻璃光纤能够实现较高稀土掺杂,但是其机械强度和热稳定性相对较差,不利于单频激光的长时间稳定运转。并且,由于软化点和热膨胀系数的差异,其与商用光纤之间的熔接也相对困难,这在一定程度上限制了它的推广和应用。因此,探索和制备具有高性能的新型增益光纤对于单频光纤激光器的发展具有非常重要意义。YAG晶体衍生光纤是一种新型、非常有潜力的光纤激光增益介质,这种光纤是以晶体作为纤芯材料,石英玻璃作为包层材料,使用传统的光纤拉丝塔拉制,形成的新的多组分玻璃纤芯,具有许多新颖的特性。首先纤芯内相对高含量的Al2O3和Y2O3的掺杂,适当地增大了纤芯内的稀土溶解度,能够实现更高的稀土掺杂;其次Al和Y组分也会降低纤芯内的声学折射率,造成声学波导损耗,有利于抑制受激布里渊效应（SBS）。另外,其石英包层也使其与商用石英光纤器件具有良好的兼容性。这些特点都有利于实现高功率的单频激光输出。然而,关于YAG晶体衍生光纤单频激光器的研究目前仍处在起步阶段,仅在1 μm波段获得了较低功率的单频激光输出。而1.5μm通讯波段的基于YAG晶体衍生光纤单频激光器的研究,目前还处于空白。另外,光纤的性能还需要通过改进制备工艺来进一步提升。然而,在制备工艺方面仍有许多问题亟待解决,如调控纤芯成分和减小扩散。本文主要对不同稀土离子掺杂的YAG晶体衍生光纤的制备、表征及基于晶体衍生光纤的单频激光技术开展了一系列的研究工作。系统研究了 Yb:YAG晶体衍生光纤制备及表征,并基于所制备的高增益Yb:YAG晶体衍生光纤实现了瓦量级的激光输出;研究了 Yb:YAG晶体衍生光纤的单频激光性能,成功实现了多种类型的DBR单频光纤激光器;通过熔融芯法制备了Er:YAG晶体衍生光纤,并基于此光纤成功实现了 1.5 μm的单频激光输出;对熔融芯法进行技术改进,并提出两种技术改进方案来实现对光纤基质的调控以及扩散的抑制。本文的具体工作内容如下:1.基于熔融芯法,制备了几种不同纤芯尺寸的Yb:YAG晶体衍生光纤。通过对比光纤的物理和光学特性,研究了晶体尺寸及拉制长度对光纤性能的影响。利用掺杂浓度为10 at.%,直径2.6 mm的Yb:YAG晶体作为纤芯材料,成功制备了增益达到3.3 dB/cm的Yb:YAG晶体衍生光纤,并利用高分辨率的透射电镜对其微观结构进行表征。基于全光纤结构,对光纤的激光性能进行了研究。采用纤芯泵浦方式,实现了斜效率55.4%的1064 nm激光输出;采用包层泵浦方式,获得了最高功率为6 W的连续激光输出。（第三章）2.以Yb:YAG晶体衍生光纤作为增益介质,搭建了几种不同类型的DBR单频光纤激光器。基于8 mm的Yb:YAG晶体衍生光纤,获得了功率为17.8 mW的976 nm单频激光输出,信噪比大于65 dB,线宽小于41 kHz。随后通过优化Yb:YAG晶体衍生光纤的长度,实现了功率为110 mW的1064 nm单频激光输出,对应的斜效率为18.5%,频率波动小于20 MHz。然后采用保偏光栅作为输出耦合器,获得了 60 mW的线偏振单频激光输出,并通过单级放大装置,实现了 14.5 W的保偏单频激光输出,激光线宽为87 kHz,在横向和纵向的光束质量因子分别为1.07和1.02。最后采用增益开关技术,实现了重复频率在10～250 kHz范围内可调的单频脉冲激光输出,输出激光脉冲宽度为79ns,激光线宽小于50 MHz。（第四章）3.对Er:YAG晶体衍生光纤的制备和表征进行了 一系列的研究。通过对YAG晶体衍生光纤中Er3+离子的掺杂浓度进行了优化,获得了最大1.46 dB/cm的增益系数。建立了一个评估SiO2浓度、纤芯折射率以及扩散比例关系的简化模型。（第五章）4.基于1.8 cm长的Er:YAG晶体衍生光纤,实现了一个1550 nm的自调Q脉冲单频激光输出。在泵浦吸收功率为174 mW时,激光器的最大输出功率为24.2 mW,对应的斜效率为15.1%,信噪比大于75 dB。在最大输出功率下,得到的最大单脉冲能量超过32.7 nJ,脉冲宽度为78 ns,重复频率为739 kHz。（第五章）5.对关于熔融芯法的工艺改进展开了研究。针对YAG晶体衍生光纤中元素及光谱特性调控问题,提出了一种有效的解决方式（管内共熔法）。并利用管内共熔法,以10-at.%Er:YAG晶体和10-at%Yb:YAG晶体作为前驱体材料,成功制备了增益系数达到2.33 dB/cm的Er/Yb共掺的YAG晶体衍生光纤,在976 nm处的泵浦吸收系数为2300 dB/m,相比于相同Er掺杂浓度的Er:YAG晶体衍生光纤,Er/Yb共掺的YAG晶体衍生光纤的泵浦吸收系数和增益系数都得到显着提高。并以此光纤作为增益介质,成功实现了 1570 nm的DBR单频光纤激光输出。对光纤拉制过程中影响扩散的参数进行了详细的研究,总结了光纤拉制过程中影响纤芯扩散的几个主要因素,并针对这些因素,对光纤拉制参数进行调整,利用低缩径比一次拉制方式成功将YAG晶体衍生光纤纤芯内的SiO2浓度降低至40 wt.%以下。（第六章）本文主要创新点如下:1.利用浓度为10 at.%的Yb:YAG晶体作为纤芯前驱体材料,成功制备了增益系数达到3.3 dB/cm的Yb:YAG晶体衍生光纤,远高于传统石英光纤的增益。并利用所制备光纤,成功实现了 6W的1064 nm连续激光输出,为目前报道的基于此类光纤获得的最大输出功率。2.首次实现了基于Yb:YAG晶体衍生光纤的976 nm单频激光输出。以0.8 mm的Yb:YAG晶体衍生光纤作为增益介质,在泵浦功率为203 mW时,获得了 17.8 mW的单频激光输出,激光线宽小于41 kHz。3.通过优化Yb:YAG晶体衍生光纤长度,在泵浦功率为616 mW时,获得了输出功率为110 mW的1064 nm单频激光,这是目前基于此类光纤在1064 nm波段获得的最高单频激光输出功率。4.首次实现了 YAG晶体衍生光纤在1.5 μm波段的单频激光输出。通过优化Er离子掺杂浓度,成功制备了增益系数为1.46 dB/cm的Er:YAG晶体衍生光纤,并基于此光纤实现了 24.2 mW的1550 nm脉冲单频激光输出,斜效率为15.1%。5.首次提出一种基于熔融芯法的成分调控工艺,并利用此工艺首次制备出Er/Yb共掺的YAG晶体衍生光纤,实现了 2.23 dB/cm的增益系数,是目前报道的此类光纤在1.5 μm波段获得的最大增益。
池皓[6]（2021）在《基于二硒化铂和金纳米笼的中红外脉冲光纤激光器研究》文中研究说明进入21世纪10年代以来,中红外（MIR,Mid-Infrared）激光吸引了大量研究者的关心。主要原因是其在许多不同的领域都有广泛的应用,如医疗领域、环境监测领域、军事领域、科研领域、大气通信领域、非金属聚合物加工领域、工业加工领域等等。本文主要研究利用二硒化铂（PtSe2）和金纳米笼（Au-NCs）两种材料作为可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器。主要研究成果有以下几点:（1）基于PtSe2-SA的Ho3+/Pr3+共掺ZBLAN光纤脉冲光纤激光器实验研究基于1150 nm泵浦源和Ho3+/Pr3+共掺ZBLAN光纤(该光纤中的Ho3+离子和Pr3+离子分别具有3 mol.%和0.25 mol.%的掺杂浓度),利用PtSe2作为SA,我们实现了纳秒级别脉冲宽度的脉冲激光输出。在目前所有基于二维材料SA的3μm被动调Q激光器中,我们的成果有着最窄的脉冲宽度。在2865 nm的中心波长处,得到了238.1 k Hz的最大的重复频率,92 m W的最大平均输出功率,0.63 W的峰值功率,最窄的脉冲宽度为620 ns。（2）基于PtSe2-SA的掺Er3+ZBLAN光纤脉冲光纤激光器实验研究为了继续探究PtSe2-SA的中红外波段非线性吸收性质,我们基于976nm泵浦源和Er3+离子掺杂浓度为6 mol.%的掺Er3+ZBLAN光纤,利用PtSe2作为SA,同样实现了中红外波段的脉冲激光输出。最终得到的中心波长为2739.0 nm,对应着40.9 k Hz的重复频率,192 m W的平均输出功率,1.08 W的脉冲峰值功率,以及3.60 ns的脉冲宽度。（3）基于Au-NCs-SA的掺Er3+ZBLAN光纤脉冲光纤激光器实验研究我们基于976nm泵浦源和Er3+离子掺杂浓度为6 mol.%的掺Er3+ZBLAN光纤,利用Au-NCs-SA,实现了中红外波段的脉冲激光输出。中心波长为2778nm时,重复频率为80.6 k Hz,对应的最小脉冲宽度为1.16μs,最大平均功率为584.6 m W,对应于7.25μJ的单脉冲能量。（4）基于Au-NCs-SA和闪耀光栅的掺Er3+ZBLAN光纤可调谐脉冲光纤激光器实验研究我们基于Au-NCs-SA,利用闪耀光栅,976nm泵浦源和Er3+离子掺杂浓度为6 mol.%的掺Er3+ZBLAN光纤,实现了可调谐的中红外波段脉冲激光输出。调谐范围宽达57 nm（2753.0到2810.0 nm）。
刘锐[7]（2020）在《高功率光纤激光器用掺镱光纤的设计、制备和性能研究》文中研究表明高功率光纤激光器和放大器由于具有效率高、体积小、光束质量好、便于热管理、稳定性高等优点,近些年得到了快速发展,其广泛应用于工业加工、军事、医疗、科研等众多领域。但光致暗化和非线性效应阻碍了光纤激光器输出功率的进一步稳定提升,本论文主要从高功率光纤激光器用掺Yb光纤光致暗化和非线性效应抑制等方面开展了相关的试验研究,最终实现了光纤激光的高功率稳定输出。从掺Yb光纤的设计出发,阐述和模拟了掺Yb光纤的基本结构、组成、数值孔径、模场直径和归一化频率等参数对光纤性能的影响。阐述了高功率光纤激光器用掺Yb光纤预制棒制备技术、拉丝技术和测试技术。进一步分析了掺Yb光纤制备过程中需注意的事项及所发生的化学反应,并且采用相关的测试技术对掺Yb光纤进行了测试分析。在光致暗化效应测试表征方面,探讨了国内外光致暗化测试进展,搭建了光致暗化测试系统。基于掺Yb光纤激光器稳态速率方程和振荡器理论模型,优化了光致暗化系统测试过程中的泵浦方式、泵浦功率和测试光纤长度。采用GR&R的方法对该系统进行了评价,结果5.9%表明系统状态良好,满足重复性和稳定性测试要求。针对高功率光纤激光器用掺Yb光纤普遍存在的光致暗化问题,试验验证了Ce掺杂可明显改善Yb掺杂铝硅酸盐光纤的光致暗化抑制性能,并优化了Ce的掺杂浓度。发现少量P（P2O5～0.27 mol%）掺杂可明显改善Yb/Ce共掺铝硅酸盐光纤的光致暗化抑制性能,但未降低光纤的包层泵浦吸收。发现在纤芯中共掺杂一定浓度Ce2O3（～0.05mol%）、P2O5（～0.83 mol%）和Al2O3（～1.61 mol%）的Yb/Ce/P共掺20/400μm铝硅酸盐光纤表现出优异的光致暗化抑制性能,在现有测试条件下633 nm处的光致暗化附加损耗约为0 d B/m。在光纤中掺杂各个组分未明显引入附加的纤芯损耗,提出Yb/Ce/P共掺铝硅酸盐光纤光致暗化抑制的机理是各掺杂组分的协同抑制作用。通过将低折射率氟掺杂石英单元嵌入光纤预制棒内包层,减小光纤圆形内包层的有效泵浦面积被证明是提高双包层掺Yb光纤包层泵浦吸收的一种有效方法,即使光纤内包层是圆形结构。提出了一个修正的模型来评估计算内包层改性圆形光纤的包层泵浦吸收,包层泵浦吸收的大小取决于嵌入内包层掺氟石英单元的数量N和直径D。相比常规的八边形掺Yb光纤,所制备的圆形掺Yb光纤可较好的实现与圆形无源被动光纤包层对准熔接,包层泵浦吸收的增大使其在全光纤谐振腔系统中可提高31.3%非线性受激拉曼（stimulated Raman scattering,SRS）阈值。针对常规Yb掺杂铝硅酸盐光纤在光谱合束短波长区域输出激光受放大自发辐射（amplified spontaneous emission,ASE）和非线性效应抑制的问题,制备了Yb掺杂25/400μm磷硅酸盐二元光纤。相比常规Yb掺杂铝硅酸盐光纤,MOPA结构1046 nm激光性能测试证明了Yb掺杂磷硅酸盐二元光纤在短波长具有更好的ASE和非线性效应抑制结果。与铝硅酸盐材料相比,磷硅酸盐材料组成增大了配位的不对称度,导致发射峰蓝移是Yb掺杂磷硅酸盐光纤更适合短波长激光输出的主要原因。试验发现光纤纤芯台阶式结构设计可实现纤芯低数值孔径控制,在高功率激光下可获得优异的光束质量输出。
尹路[8]（2019）在《大功率光纤激光器光束质量控制及非线性效应抑制关键技术研究》文中提出目前大功率近单模光纤激光器的输出功率已达到千瓦量级,广泛地应用于工业及军事领域。大功率激光的输出光束质量及光谱特性是其应用发展的技术瓶颈,仍有待进一步提升。大功率光纤激光器输出光束质量的提升主要通过模式控制技术及包层光剥离技术来实现。目前,模式控制主要通过光纤盘绕法实现,但是传统盘绕选模理论模型的准确性及常用光纤盘绕方式的灵活性有待提高;包层光剥离主要通过化学腐蚀法实现,存在剥离均匀性差、光纤局部过热的问题,难以实现高功率包层光剥离。大功率光纤激光器输出光谱特性的恶化主要由受激拉曼散射（SRS）效应及模间四波混频（IMFWM）效应等非线性效应导致,然而目前大功率光纤激光器SRS效应及IMFWM效应抑制技术的理论及实验研究尚未完善。本文针对现有技术的问题展开研究,主要研究内容与成果包括以下几个部分:为了提升大功率光纤激光器的输出光束质量,首先针对传统光纤盘绕选模的模型误差,提出了基于光束传播法的光纤盘绕模式控制模型,应用了光束传播法估算光纤中各模式的弯曲损耗,优化了光纤盘绕模式控制理论,为光纤盘绕方式的优化及盘绕参数的确定提供了理论指导。其次针对常用光纤盘绕方式中圆筒盘绕操作难度大,水冷盘盘绕选模能力弱的问题,提出了基于光纤直接液冷的盘绕模式控制方法,可以灵活地改变光纤的盘绕参数,其中圆柱形直接液冷盘绕既兼具了圆筒盘绕的选模能力,又保证了盘绕方式的可操作性。基于圆柱形光纤直接液冷盘绕方法,搭建了主振荡功率放大（MOPA）结构的光纤激光器系统,实现了高效的k W级20/400光纤盘绕选模。通过减小光纤盘绕半径将输出光束质量由Mx2=1.377,My2=1.518减小为Mx2=1.132,My2=1.21。为了避免高功率包层光对激光器输出光束质量的影响,保证系统的稳定运行,首先针对腐蚀法包层光剥离缺少理论分析的问题,提出了腐蚀法包层光剥离模型,确定了腐蚀光纤参数与包层光剥离度的关系。制作了10根不同表面粗糙度及包层直径的腐蚀光纤样品进行了理论模型验证实验,光纤样品测量结果与仿真结果的一致性证明了理论模型的准确性。其次针对包层光剥离均匀性差、光纤局部过热的问题,提出了基于分段腐蚀的高功率包层光剥离技术,并制作了两段腐蚀光纤进行了验证实验,实现了670 W包层光均匀剥离,剥离度约为20 dB,温度分布基本均匀,无明显热点。同时对于1018 nm同带泵浦光,应用分段腐蚀法实现了1.1 k W同带泵浦光剥离,剥离度约为18 dB,剥离器温升<20oC。为了优化大功率光纤激光器的输出光谱特性,首先针对SRS效应导致输出光谱恶化的问题,建立了多模光纤激光器SRS效应理论模型,完善了基于激光器结构参数优化的SRS效应抑制技术。通过优化激光器的结构参数有效地抑制了SRS效应的产生,将拉曼光功率比例由14%降低为0.4%。其次针对IMFWM效应导致输出光谱恶化的问题,提出了相位匹配频移及相干长度的计算模型,确定了激光器参数与IMFWM效应的关系,为激光器参数优化提供了理论指导。考虑到激光器参数优化的局限性,提出了基于光纤盘绕的IMFWM效应抑制技术,通过减小增益光纤的弯曲半径去除了输出光谱中1108 nm和1071.6 nm处的IMFWM峰,IMFWM峰相比于主峰的高度差>50 dB。基于大功率光纤激光器光束质量控制技术以及非线性效应抑制技术的分析结果,设计并搭建了大功率双向泵浦MOPA结构的光纤激光器系统,实现了功率约为3 k W的激光输出,M2因子<1.7,3-dB光谱宽度约为1.7 nm,13-dB光谱宽度约为5.7 nm,SRS及IMFWM峰与主峰的高度差>20 dB,验证了光束质量控制及非线性效应抑制理论分析的准确性,在实现高功率激光输出的同时,有效提升了激光器的输出光束质量及光谱特性。
申岳国,吕绪良,朱洪涛,唐厚超,吴超[9]（2010）在《双包层光纤激光器温度分布数值分析》文中提出光纤内的温升是限制高功率双包层光纤激光器发展的重要因素.本工作在分析热沉积分布的基础上,对双包层光纤激光器的温度分布进行了定量研究,并进一步研究泵浦结构和泵浦方式对光纤温度分布的影响,探讨改善高功率双包层光纤激光器热问题的途径,从而为双包层光纤激光器优化设计提供指导.研究结果表明,双端泵浦的双包层光纤激光器光纤两端的温升显着高于中部的温升,两段温度很高.采用多段非均匀掺杂光纤泵浦结构和侧面泵浦方式可以有效的改善光纤内的温度分布,降低温升.设定每端泵浦功率P0=315W,双端泵浦单段均匀吸收系数光纤、三段和五段非均匀吸收系数光纤时,温度分布数值计算结果表明,光纤纤芯最高温度分别约为:414K、357K和336K,因此,采用多段非均匀泵浦结构可以有效的降低光纤中的最高温度.此外,本研究以3段侧面泵浦为例来研究侧面泵浦方式对温升的抑制作用.总泵浦功率仍设定为630W,温度分布数值计算结果表明,光纤中的最高温度降低到了344K.
朱洪涛,楼祺洪,周军,漆云凤,董景星,魏运荣[10]（2008）在《千瓦级双包层光纤激光器冷却方案设计理论和实验研究》文中研究指明尽管双包层光纤激光器的散热性能好于传统的固体激光器的散热性能,光纤激光器中的热沉积仍然是限制提高其输出功率的重要因素.以双端抽运的400W双包层光纤激光器为实例,定量分析了光纤内的热沉积分布.根据所建立的散热模型,为了确保千瓦级双包层光纤激光器安全稳定的运行,抽运端附近的对流换热系数应大于2.8×10-2W·cm-2K-1.据此设计出高功率双包层光纤激光器抽运端冷却装置并成功应用在激光系统中,获得了千瓦级的激光输出.
二、10 Watts Double-Cladding Fiber Laser（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、10 Watts Double-Cladding Fiber Laser（论文提纲范文）
（1）级联泵浦高功率掺镱光纤激光器：进展与展望（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 级联泵浦用高功率1018 nm光纤激光器 |
| 2.1 高功率1018 nm光纤激光器的进展总览 |
| 2.2 高功率1018 nm光纤激光的主要限制因素 |
| 2.3 进一步抑制ASE和寄生振荡的方法 |
| 3 级联泵浦高功率掺镱双包层光纤激光器 |
| 3.1 级联泵浦的高功率固定波长光纤激光器 |
| 3.2 可调谐光纤激光器的级联泵浦高功率放大 |
| 4 级联泵浦高功率随机光纤激光器 |
| 5 级联泵浦高功率拉曼光纤激光器 |
| 6 结论与展望 |
（2）掺镱光纤连续激光器与锁模激光器的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 镱离子发光特性 |
| 1.1.1 二价镱离子 |
| 1.1.2 三价镱离子 |
| 1.2 掺镱光纤特性 |
| 1.3 掺镱光纤激光器概述 |
| 1.3.1 高功率掺镱连续光光纤激光器 |
| 1.3.2 低重频掺镱脉冲光纤激光器 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 激光器相关技术基础 |
| 2.1 光纤传输原理 |
| 2.1.1 单模掺镱光纤 |
| 2.1.2 双包层掺镱光纤 |
| 2.1.3 光子晶体光纤 |
| 2.2 光纤激光器及放大器理论 |
| 2.2.1 激光器腔型结构 |
| 2.2.2 激光器泵浦方式 |
| 2.3 线偏振激光的实现方法 |
| 2.4 单纵模激光 |
| 2.5 皮秒脉冲光纤激光器理论 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 高功率线偏振单纵模掺镱光纤激光器 |
| 3.1 线偏振单纵模掺镱光纤激光器的光学结构 |
| 3.2 线偏振单纵模掺镱光纤激光器的激光输出特性 |
| 3.2.1 掺镱光纤激光器种子源的激光输出特性 |
| 3.2.2 掺镱光纤激光器放大器的输出特性 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 全保偏锁模低重频皮秒脉冲掺镱光纤振荡器 |
| 4.1 半导体可饱和吸收体(SESAM)结构与特性 |
| 4.2 声光选单器的结构与特性 |
| 4.3 锁模皮秒脉冲光纤振荡器 |
| 4.3.1 光学结构与工作原理 |
| 4.3.2 振荡器激光输出特性 |
| 4.4 低重频皮秒脉冲光纤激光器系统设计 |
| 4.4.1 光学结构与工作原理 |
| 4.4.2 种子激光输出特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（3）基于氟化物光纤的中红外脉冲激光器及其泵浦技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 中红外激光器应用 |
| 1.1.1 国防应用 |
| 1.1.2 医疗应用 |
| 1.1.3 环境中微量气体检测 |
| 1.1.4 未来可以应用的领域 |
| 1.2 产生中红外激光的方法及各自的优缺点 |
| 1.3 氟化物光纤激光器的发展现状 |
| 1.3.1 Er离子掺杂氟化物光纤3μm波段激光器 |
| 1.3.2 3.5μm波段Er离子掺杂氟化物光纤激光器 |
| 1.3.3 Ho离子掺杂氟化物光纤3.9μm波段激光器 |
| 1.4 本论文的研究内容及章节安排 |
| 第二章 氟化物光纤激光器的基本理论 |
| 2.1 2.8μm光纤激光器的速率方程 |
| 2.2 级联泵浦3.5μm光纤激光的速率方程 |
| 2.3 氟化物光纤激光的热分布分析 |
| 2.4 氟化物光纤潮解分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 用于Er:ZrF_4光纤泵浦的2μm光源研究 |
| 3.1 GaSb基半导体激光器外腔反馈研究 |
| 3.2 Tm掺杂石英光纤连续激光器 |
| 3.3 基于SESAM锁模的掺Tm光纤激光器 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于Er:ZrF_4光纤的2.8μm脉冲激光器 |
| 4.1 Er:ZrF_4光纤的封装散热设计及光路设计 |
| 4.2 自锁模2.8μm Er:ZrF_4脉冲激光实验研究 |
| 4.3 基于SESAM调 Q的2.8μm Er:ZrF_4脉冲激光的实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于级联泵浦的3.5μm Er:ZrF_4光纤激光器的研究 |
| 5.1 单模光纤耦合效率分析 |
| 5.2 泵浦光源的选择 |
| 5.3 实验装置及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于Ho:InF_3光纤的3.9μm荧光测试及其激射理论探索 |
| 6.1 速率方程建立及荧光分析 |
| 6.2 基于888nm泵浦Ho:InF_3光纤荧光实验 |
| 6.3 基于激发态吸收的速率方程优化 |
| 6.4 本章总结 |
| 第七章 总结 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）基于SESAM锁模的MOPA结构皮秒脉冲光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 脉冲光纤激光器研究背景及意义 |
| 1.2 脉冲激光的应用 |
| 1.3 脉冲光纤放大器研究现状 |
| 1.4 论文工作内容和研究意义 |
| 1.4.1 工作内容 |
| 1.4.2 工作意义 |
| 第2章 被动锁模光纤激光器及放大器 |
| 2.1 光纤激光器锁模原理 |
| 2.2 可饱和吸收镜锁模及其宏观特性 |
| 2.2.1 半导体可饱和吸收镜锁模 |
| 2.2.2 半导体可饱和吸收镜的宏观特性 |
| 2.3 主振荡功率放大技术要点 |
| 2.3.1 单模光纤与大模场光纤 |
| 2.3.2 双包层光纤 |
| 2.3.3 双包层光纤放大 |
| 2.3.4 泵浦方式 |
| 2.3.5 放大器中脉冲的演化过程 |
| 2.3.6 主振荡功率放大系统及限制其功率提升的主要因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 1 微米波段光纤激光器的理论分析 |
| 3.1 光纤中的色散、非线性效应、增益特性及损耗 |
| 3.1.1 光纤中的色散 |
| 3.1.2 光纤中的非线性效应—自相位调制 |
| 3.1.3 光纤中的增益特性 |
| 3.1.4 光纤中的损耗 |
| 3.2 被动锁模光纤激光器中的脉冲传输方程 |
| 3.2.1 光传输的基本方程 |
| 3.2.2 非线性薛定谔方程及其解法 |
| 3.2.3 Ginzburg-Landau方程 |
| 3.2.4 Ginzburg-Landau方程的瞬态解—全正色散与耗散孤子 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 被动锁模光纤激光器理论模拟 |
| 4.1 被动锁模光纤激光器的脉冲输出特性理论模拟 |
| 4.2 光纤放大器的脉冲输出特性理论模拟 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 皮秒脉冲光纤激光器实验研究 |
| 5.1 基于SESAM的被动锁模光纤激光器实验搭建 |
| 5.1.1 关键器件选择及测试 |
| 5.1.2 实验装置搭建 |
| 5.1.3 实验数据分析 |
| 5.2 MOPA结构光纤激光器实验搭建 |
| 5.2.1 MOPA结构光纤激光器实验装置搭建 |
| 5.2.2 预放大级实验分析 |
| 5.2.3 主功率放大级实验分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（5）基于YAG晶体衍生光纤的单频激光技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪言 |
| §1.1 单频光纤激光器的应用 |
| §1.2 单频光纤激光器的实现方式 |
| §1.2.1 环形腔结构 |
| §1.2.2 DFB结构 |
| §1.2.3 DBR结构 |
| §1.3 国内外DBR单频光纤激光器的研究进展 |
| §1.3.1 国外研究进展 |
| §1.3.2 国内研究进展 |
| §1.4 晶体衍生光纤的研究进展 |
| §1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 光纤制备、表征技术及设备 |
| §2.1 光纤制备方法与设备 |
| §2.1.1 光纤制备方法 |
| §2.1.2 光纤拉制设备 |
| §2.1.3 光纤拉制参数及流程 |
| §2.2 光纤表征技术方法 |
| §2.2.1 XRD测试 |
| §2.2.2 光纤端面检测 |
| §2.2.3 光纤截面元素分析测试 |
| §2.2.4 光纤折射率分布测量 |
| §2.2.5 透射电子显微镜测试 |
| §2.2.6 传输损耗测试 |
| §2.2.7 插入损耗测试 |
| §2.2.8 吸收谱测试 |
| §2.2.9 受激发射光谱测试 |
| §2.2.10 增益测试 |
| §2.2.11 光暗化效应测试 |
| §2.3 单频激光参数测试 |
| §2.3.1 单纵模特性测试 |
| §2.3.2 线宽测试 |
| §2.3.3 强度噪声测试 |
| §2.3.4 偏振测量 |
| §2.3.5 频率稳定性测量 |
| §2.3.6 光束质量测量 |
| §2.4 本章小结 |
| 第三章 Yb:YAG晶体衍生光纤制备及表征 |
| §3.1 样品制备 |
| §3.2 样品性能表征 |
| §3.2.1 物理特性表征 |
| §3.2.2 光学特性表征 |
| §3.3 全光纤结构Yb:YAG晶体衍生光纤激光器 |
| §3.3.1 熔接优化 |
| §3.3.2 纤芯泵浦测试 |
| §3.3.3 包层泵浦测试 |
| §3.4 本章小结 |
| 第四章 基于Yb:YAG晶体衍生光纤的单频光纤激光器 |
| §4.1 976nm连续单频光纤激光器 |
| §4.1.1 增益及激光性能测试 |
| §4.1.2 DBR单频光纤激光器 |
| §4.2 1064nm单频光纤激光器 |
| §4.2.1 百毫瓦量级单频光纤激光器 |
| §4.2.2 线偏振单频光纤激光器及放大器 |
| §4.2.3 增益开关脉冲单频光纤激光器 |
| §4.3 本章小结 |
| 第五章 Er:YAG晶体衍生光纤制备及性能研究 |
| §5.1 Er: YAG晶体衍生光纤制备及表征 |
| §5.1.1 样品制备 |
| §5.1.2 样品性能表征 |
| §5.2 1550 nm单频光纤激光器 |
| §5.3 本章小结 |
| 第六章 熔融芯法技术工艺改进研究 |
| §6.1 基于熔融芯法的组分调控技术 |
| §6.1.1 管内共熔法 |
| §6.1.2 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺YAG晶体衍生光纤制备 |
| §6.1.3 样品性能表征 |
| §6.2 基于熔融芯法的扩散控制技术 |
| §6.2.1 扩散的影响因素 |
| §6.2.2 低扩散YAG晶体衍生光纤制备 |
| §6.3 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| §7.1 工作总结 |
| §7.2 论文创新点 |
| §7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的项目及发表的论文 |
| 附：外文论文两篇 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）基于二硒化铂和金纳米笼的中红外脉冲光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 中红外激光器研究背景 |
| 1.2 中红外激光技术 |
| 1.2.1 中红外激光器 |
| 1.2.2 中红外脉冲激光器 |
| 1.2.3 中红外脉冲光纤激光器 |
| 1.3 中红外光纤激光器的研究现状 |
| 1.3.1 中红外连续光纤激光器 |
| 1.3.2 中红外增益调制脉冲光纤激光器 |
| 1.3.3 中红外主动调Q脉冲光纤激光器 |
| 1.3.4 中红外被动调Q脉冲光纤激光器 |
| 1.3.5 中红外锁模脉冲光纤激光器 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第二章 3μm脉冲光纤激光器理论基础 |
| 2.1 稀土离子掺杂光纤激光器 |
| 2.1.1 光纤基质 |
| 2.1.2 稀土离子能级 |
| 2.1.3 光纤激光器 |
| 2.2 调Q光纤激光器 |
| 2.2.1 调Q光纤激光器概述 |
| 2.2.2 调Q光纤激光器具体技术 |
| 2.3 可调谐调Q光纤激光器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于二硒化铂(PtSe_2)的3μm脉冲光纤激光器实验 |
| 3.1 用于3μm波段的二维材料可饱和吸收体综述 |
| 3.2 基于块状Pt Se_2可饱和吸收体的3μm脉冲光纤激光器 |
| 3.2.1 Pt Se2 的制备与表征 |
| 3.2.2 基于PtSe_2-SA和 Ho~(3+)/Pr~(3+)共掺ZBLAN光纤的调Q激光器 |
| 3.2.3 基于PtSe_2-SA和掺Er~(3+)ZBLAN光纤的调Q激光器 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于金纳米笼(Au-NCs)的3μm脉冲光纤激光器实验 |
| 4.1 用于3μm波段的金纳米材料可饱和吸收体综述 |
| 4.2 基于Au-NCs可饱和吸收体的3μm波段可调谐脉冲光纤激光器实验 |
| 4.2.1 Au-NCs的制备与表征 |
| 4.2.2 基于Au-NCs-SA的掺Er~(3+)ZBLAN光纤的调Q激光器 |
| 4.2.3 基于Au-NCs-SA的波长可调谐光纤激光器 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
（7）高功率光纤激光器用掺镱光纤的设计、制备和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高功率光纤激光器 |
| 1.3 高功率光纤激光器用掺Yb光纤 |
| 1.4 目前高功率光纤激光器用掺Yb光纤面临的问题 |
| 1.5 本论文研究内容 |
| 2 高功率光纤激光器用掺Yb光纤的设计与制备 |
| 2.1 高功率光纤激光器用掺Yb光纤的设计仿真 |
| 2.2 高功率光纤激光器用掺Yb光纤预制棒制备技术 |
| 2.3 高功率光纤激光器用掺Yb光纤拉丝技术 |
| 2.4 高功率光纤激光器用掺Yb光纤测试技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 光致暗化效应测试表征 |
| 3.1 光致暗化效应测试平台 |
| 3.2 光致暗化测试条件优化 |
| 3.3 光致暗化系统测试稳定性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高功率光纤激光器用Yb/Ce/P共掺铝硅酸盐光纤的制备及性能研究 |
| 4.1 Ce离子共掺对光致暗化效应的影响 |
| 4.2 少量P掺杂的Yb/Ce共掺20/400μm铝硅酸盐光纤 |
| 4.3 少量P掺杂的Yb/Ce共掺25/400μm铝硅酸盐光纤 |
| 4.4 Yb/Ce/P共掺20/400μm铝硅酸盐光纤的制备及性能研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 内包层改性提高高功率光纤激光器用掺Yb光纤包层泵浦吸收研究 |
| 5.1 两个氟掺杂的单元嵌入内包层结构掺Yb光纤的制备 |
| 5.2 两个氟掺杂的单元嵌入内包层结构掺Yb光纤的性能研究 |
| 5.3 四个氟掺杂的单元嵌入内包层结构掺Yb光纤的制备 |
| 5.4 四个氟掺杂的单元嵌入内包层结构掺Yb光纤的性能研究 |
| 5.5 与保偏大模场掺Yb光纤PLMA的比较 |
| 5.6 不同光纤的熔接损耗对比研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 高功率光纤激光器用Yb掺杂磷硅酸盐光纤的制备及性能研究 |
| 6.1 台阶式Yb掺杂磷硅酸盐光纤的制备 |
| 6.2 台阶式Yb掺杂磷硅酸盐光纤的测试表征 |
| 6.3 台阶式Yb掺杂磷硅酸盐光纤1046 nm激光性能研究 |
| 6.4 台阶式Yb掺杂磷硅酸盐光纤短波长ASE和非线性抑制分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结与工作展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的主要论文及申请专利目录 |
| 附录2 博士生期间参与的课题研究及获奖情况 |
（8）大功率光纤激光器光束质量控制及非线性效应抑制关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 大功率光纤激光器研究进展 |
| 1.2.1 大功率光纤激光器国外研究现状 |
| 1.2.2 大功率光纤激光器国内研究现状 |
| 1.3 大功率光纤激光器光束质量控制关键技术研究进展 |
| 1.3.1 模式控制技术 |
| 1.3.2 包层光剥离技术 |
| 1.4 大功率光纤激光器非线性效应抑制关键技术研究进展 |
| 1.4.1 受激拉曼散射效应 |
| 1.4.2 模间四波混频效应 |
| 1.5 目前存在的主要问题 |
| 1.6 本文工作的主要内容 |
| 2 大功率光纤激光器的基本理论 |
| 2.1 大功率光纤激光器的基本结构及工作原理 |
| 2.2 大模场双包层光纤的结构特性及模式特性 |
| 2.2.1 双包层光纤结构特性 |
| 2.2.2 大模场双包层光纤模式特性 |
| 2.3 大模场双包层光纤激光器理论模型 |
| 2.3.1 大模场双包层光纤振荡器理论模型 |
| 2.3.2 大模场双包层光纤放大器理论模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 大功率光纤激光器光纤盘绕模式控制技术 |
| 3.1 大模场双包层光纤弯曲特性分析 |
| 3.2 光纤盘绕模式控制理论模型及仿真分析 |
| 3.2.1 光纤盘绕模式控制理论模型 |
| 3.2.2 不同激光器参数的盘绕仿真结果 |
| 3.3 基于光纤直接液冷的盘绕模式控制技术 |
| 3.3.1 光纤直接液冷盘绕模式控制理论分析 |
| 3.3.2 光纤直接液冷盘绕模式控制实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 大功率光纤激光器高功率包层光剥离技术 |
| 4.1 化学腐蚀法包层光剥离理论分析 |
| 4.1.1 氢氟酸腐蚀法包层光剥离原理 |
| 4.1.2 腐蚀包层光线传播规律 |
| 4.2 化学腐蚀法包层光剥离理论模型及仿真分析 |
| 4.2.1 腐蚀光纤参数与包层光剥离度的关系 |
| 4.2.2 分段腐蚀仿真 |
| 4.2.3 不同类型包层光腐蚀光纤的剥离效果分析 |
| 4.3 实验与分析 |
| 4.3.1 腐蚀法包层光剥离模型验证实验 |
| 4.3.2 分段腐蚀法包层光剥离实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 大功率光纤激光器非线性效应抑制技术 |
| 5.1 大功率光纤激光器SRS效应抑制技术 |
| 5.1.1 大功率光纤激光器SRS效应原理 |
| 5.1.2 大功率光纤激光器SRS效应理论模型 |
| 5.1.3 大功率光纤激光器SRS效应仿真分析 |
| 5.1.4 大功率光纤激光器SRS效应实验分析 |
| 5.2 大功率光纤激光器IMFWM效应抑制技术 |
| 5.2.1 大功率光纤激光器IMFWM效应原理 |
| 5.2.2 相位匹配频移及相干长度计算模型 |
| 5.2.3 激光器参数与模间四波混频效应的关系 |
| 5.2.4 大功率光纤激光器IMFWM效应抑制实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 大功率双向泵浦MOPA结构光纤激光器系统实验研究 |
| 6.1 大功率双向泵浦MOPA结构光纤激光器系统设计 |
| 6.1.1 系统结构及参数设计 |
| 6.1.2 放大级盘绕参数设计 |
| 6.1.3 高功率包层光剥离器热沉设计 |
| 6.2 大功率双向泵浦MOPA结构光纤激光器系统输出特性分析 |
| 6.2.1 输出光束质量 |
| 6.2.2 输出光谱特性 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 全文总结 |
| 7.1 本文主要内容 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 下一步研究工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）双包层光纤激光器温度分布数值分析（论文提纲范文）
| 1 双包层光纤激光器温度分布 |
| 1.1 光纤吸收泵浦功率的分布 |
| 1.1.1 求解速率方程法 |
| 1.1.2 蒙特卡罗光线追迹法 |
| 1.2 热传导方程 |
| 2 泵浦结构与泵浦方式对温度分布的影响 |
| 2.1 泵浦结构 |
| 2.2 泵浦方式 |
| 3 结 论 |
（10）千瓦级双包层光纤激光器冷却方案设计理论和实验研究（论文提纲范文）
| 1.引 言 |
| 2. 400 W双包层光纤激光器的实验现象 |
| 3. 400 W双包层光纤激光器热性能实例分析 |
| 3.1.抽运功率在光纤内的分布 |
| 3.2.双包层光纤温度分布 |
| 4. 光纤表面对流换热系数对光纤温升的影响 |
| 5.千瓦级双包层光纤激光器输出端冷却方案及实验结果 |
| 6.结 论 |
四、10 Watts Double-Cladding Fiber Laser（论文参考文献）
- [1]级联泵浦高功率掺镱光纤激光器：进展与展望[J]. 肖起榕,田佳丁,李丹,齐天澄,王泽晖,于伟龙,吴与伦,闫平,巩马理. 中国激光, 2021(15)
- [2]掺镱光纤连续激光器与锁模激光器的研究[D]. 戚章泥. 浙江大学, 2021(09)
- [3]基于氟化物光纤的中红外脉冲激光器及其泵浦技术研究[D]. 张新. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(01)
- [4]基于SESAM锁模的MOPA结构皮秒脉冲光纤激光器研究[D]. 张家瑞. 长春理工大学, 2021(02)
- [5]基于YAG晶体衍生光纤的单频激光技术研究[D]. 谢永耀. 山东大学, 2021(11)
- [6]基于二硒化铂和金纳米笼的中红外脉冲光纤激光器研究[D]. 池皓. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]高功率光纤激光器用掺镱光纤的设计、制备和性能研究[D]. 刘锐. 华中科技大学, 2020(01)
- [8]大功率光纤激光器光束质量控制及非线性效应抑制关键技术研究[D]. 尹路. 南京理工大学, 2019(01)
- [9]双包层光纤激光器温度分布数值分析[J]. 申岳国,吕绪良,朱洪涛,唐厚超,吴超. 南京大学学报(自然科学版), 2010(04)
- [10]千瓦级双包层光纤激光器冷却方案设计理论和实验研究[J]. 朱洪涛,楼祺洪,周军,漆云凤,董景星,魏运荣. 物理学报, 2008(08)