光纤激光器组束技术研究

摘要

基于光纤激光器光束质量好、效率高、系统稳定、散热性好、体积小和质量轻等优势，它被广泛应用在科研、军事、医疗和工业等领域。但是随着功率的增加，掺杂光纤的非线性效应、热透镜效应等物理机制的出现使得单根光纤激光器的输出功率不能无限的增加，所以光纤激光组束就成了提高激光功率的一种有效途径。本文对光纤激光非相干组束技术和相干组束技术进行了理论分析和实验研究。以Kogelnik耦合波理论为依据建立了透射体布拉格光栅的理论模型，通过数值模拟得到了优化的透射体布拉格光栅参数，并对两路光纤激光器进行非相干组束时的组束效率进行了仿真研究，发现在组束激光光束谱宽和发散角很小时，衍射效率理论上超过95％。搭建了两路掺镱全光纤激光相干组束系统，通过对该系统的改进，最终得到了2.278W的组束功率，组束效率为93.8％。

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 光纤激光组束简介

1．3 光纤激光组束技术的发展概况

1．4 本论文的主要工作

第二章 光纤激光相干组束技术

2．1 位相实时控制相干组束

2．2 全光纤自组织相干组束

2．3 外腔选模相干组束

2．4 本章小结

第三章 光纤激光非相干组束技术

3．1 外腔非相干组束

3．2 PTR体布拉格光栅非相干组束

3．3 本章小结

第四章 PTR法向透射体布拉格光栅的理论模拟

4．1 PTR体布拉格光栅记录介质简介

4．2 PTR透射体布拉格光栅简介

4．3 PTR法向透射体布拉格光栅的理论模型

4．4 PTR法向透射体布拉格光栅参数的优化取值

4．5 PTR法向透射体布拉格光栅组束效率的仿真研究

4．6 本章小结

第五章 基于耦合器的全光纤自组织相干组束实验研究

5．1 两路掺镱全光纤激光相干组束实验结构介绍

5．2 两路掺镱全光纤激光相干组束实验

5．3 两路掺镱全光纤激光相干组束实验结构优化

5．4 两路光纤激光器功率差对组束效果的影响

5．5 本章小结

结论

致谢

参考文献