光子晶体光纤超连续谱与激光器和Nd：GdVO激光器的研究

摘要

本论文的主要内容及创新点概括如下:1.对光子晶体的概念、原理、特性、分类、制备方法、计算方法、应用和前景进行了比较系统的综述;简要介绍了光子晶体光纤的特点、种类、制作方法、研究现状及其潜在应用价值.2.采用光参量放大器泵浦2.5米保偏PCF获得了超过两个倍频程(300 nm-1350nm)的超连续谱,在1.5 μm-1.8 μm范围内也观察到了弱的光谱峰,OH离子的吸收造成了在1.4 μm左右的光谱凹陷;3.采用锁模钛宝石飞秒激光器泵浦2米非线性PCF获得了谱宽为390 nm-1370nm的超连续谱.在800 mW的输入功率下得到了超连续谱的输出功率为60 mW;4.采用钛宝石放大器泵浦保偏PCF得到了谱宽为380 nm-1750 nm的超连续谱,带宽超过了两个倍频程.5.利用22W大功率LD阵列泵浦30 m掺Yb<'3+>双包层D型光纤,获得了8.6 W的1.09 μm激光输出;采用22W多模大功率LD泵浦5m掺Yb<'3+>高浓度双包层D型多模光纤,获得了功率为7.2 W的1.07 μm激光输出;6.成功获得了65 mW的1.03 μm掺镱双包层大模面积PCF激光器.7.从增益介质中饱和光强的微分方程出发,理论上推导出了基频光输出功率、阈值泵浦功率和斜效率的表达式,研究和分析了最佳激光晶体长度和输出镜透过率.8.对Nd:YVO<,4>和Nd:GdVO<,4>晶体室温下的吸收光谱和近红外区荧光谱进行了测试比较.

目录

文摘

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第一章光子晶体光纤

1.1引言

1.2光子晶体的原理和特性

1.3光子晶体的应用和前景

1.4光子晶体的分类

1.5光子晶体的制备

1.6光子晶体的计算方法

1.7光子晶体光纤

1.7.1.光子晶体光纤的分类

1.7.2.光子晶体光纤的制作方法

1.7.3.多孔光子晶体光纤的研究现状

1.7.4.新型光子晶体光纤的优点及其潜在应用

1.8本章小结

第二章光子晶体光纤中超连续谱产生的实验研究

2.1引言

2.2超连续谱的实验研究

2.2.1光参量放大器泵浦保偏光子晶体光纤(PM-PCF)

2.2.2光参量放大器泵浦高非线性光子晶体光纤(NL-PCF)

2.2.3锁模钛宝石飞秒激光器泵浦2米长的NL-PCF产生的超连续谱

2.2.4锁模再生放大钛宝石激光器泵浦PCF

2.3本章小结

第三章掺Yb3+双包层光子晶体光纤激光器

3.1引言

3.2双包层光纤激光器

3.3掺Yb3+双包层光纤激光器

3.3.1双包层光纤的基本设计要求

3.3.2掺Yb3+石英光纤的光谱特性

3.3.3 8.6 W掺Yb3+双包层光纤激光器的研究

3.3.4高浓度掺Yb3+双包层光纤激光器的研究

3.3.5理论分析

3.3.6掺Yb3+双包层光纤激光器中频率上转换产生可见光的实验研究

3.3.7掺Yb3+双包层光子晶体光纤激光器的设计与优化

3.3.8掺Yb3+双包层光子晶体光纤激光器的实验研究

3.4本章小结

第四章高功率端面泵浦Nd：GdVO4晶体1.34μm激光器

4.1激光二极管泵浦固体激光器和激光晶体综述

4.1.1 DPSSL概述

4.1.2端面泵浦固体激光器输出特性的理论分析

4.1.3适用于DPSSL的激光材料

4.2 Nd：YVO4和Nd：GdVO4晶体的光谱性能

4.2.1吸收光谱

4.2.2近红外区荧光谱

4.3 LD单端泵浦Nd：GdVO4晶体16W 1.34μm激光器

4.3.1激光器实验装置

4.3.2实验结果及讨论

4.4准连续声光调Q 1.34μm DPSSL泵浦光子晶体光纤产生光谱展宽的初步应用

4.5本章小结

第五章全文总结

参考文献

科研成果

致谢