工业技术

内容简介

本书以长锥形掺镱光纤放大器为研究对象,阐述了高能激光技术中基于锥形增益光纤的高功率光纤激光放大器技术。首先回顾了光纤激光的发展历史以及锥形光纤的研究历程,然后分别基于光线追迹法和特征模式分解法推导了长锥形光纤中的模式耦合理论,并利用非线性薛定谔方程对长锥形光纤中的受激拉曼散射和受激布里渊散射进行了理论建模和仿真,利用速率方程和稳态热传导方程对长锥形光纤中的热致模式不稳定效应开展了理论研究,介绍了长锥形光纤放大器的典型实验结果。 著作特色: 本书是作者基于其博士学位论文的主体内容,进一步充实完善、提炼而成的学术著作。书中介绍了三个方面的创新性工作: 一、首次建立了基于光线追迹和波动方程的长锥形光纤模式演化理论和仿真分析模型,得到了长锥形光纤能够较好保持输入端光束质量的重要结论,填补了光纤模式演化理论在长锥形光纤方面的空白。 二、建立了基于非线性薛定谔方程的长锥形光纤中受激非弹性散射的理论分析模型和方法,分析了长锥形光纤放大器中的受激拉曼散射和受激布里渊散射的特性;搭建了基于国产长锥形掺镱光纤的大功率光纤放大器实验平台,得到了窄线宽318W与宽谱1.47kW的高功率激光输出。 三、建立了含时的长锥形光纤放大器横截面上的径向/角向的温度分布模型,完成了掺杂光纤中温度分布的瞬态以及稳态分析,并成功描述了长锥形光纤放大器中的热致模式不稳定现象,进而提出了提高长锥形光纤中模式不稳定阈值的方法。 注:作者博士学位论文《高功率长锥形掺镱光纤放大器研究》获2019 年湖南省优秀博士学位论文,所得结果为高光束质量高功率光纤激光器的研究提供了技术。

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