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南开犬学硕士学位论文紧凑可调谐光子源的研究
摘要
恤光器和激光技术被广泛地应用于科技、军事、经济等研究领域。在各种不
同需求的共同作用下,激光器正在向固态化、小型化的方向发展。体积小、重量
轻、转换效率高、光束质量好的紧凑光子源越来越受到人们的青睐文以可
调谐的紧凑光子源为主要研究对象,介绍了在外腔可调谐半导体激光器、可调谐
光纤激光器和可调谐调光纤激光器等方面做的一些理论和实验工作,主要研究
内容包括
研究了半导体激光器的工作原理和输出特性,并对和双光栅
等结构的光栅外腔可调谐半导体激光器进行了理论分析。
对弱祸合情况下波段结构光栅外腔半导体激光器进行了实验研
丸华到了‘的调谐范围,谱线宽度小于。。并在此基础上,参“
完成了现场喇曼谱仪激励源样机的研制中心波长谱线宽度
输出蟀,波长靛瞅渺畔孙撇器广、一
使用内包层为形的掺镜双包层光纤,完成了和结构的光栅
外腔可调谐光纤激光器的实验研究砰现了大于的波长调皆,输出光
的谱线宽度分别小于。和。
对调光纤激光器的工作原理和性能参数进行了初步的理论研究,并对增益
纤芯中的受激布里渊散射效应做了简单的理论分析。
利用声光调制器和形掺镜双包层光纤中的受激布里渊散射作为调机制,
光姗作为调借元件,完成了结构的外可调谐调光纤激光器的实验
研究伍的调皆范围内得到了峰值功率高于工脉冲宽度小于
脉冲能量高于谱线宽度小于,平均功率高于的激
光。少丫
关键词紧奏光子彩调,夕卜腔半导体激光。形内包层,掺。包层光
纤,光纤激光器丫调,声光调制器,受激布里渊散射
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南开大学硕士学位论文紧凑可调谐光子源的研究
































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南开大学硕士学位论文第一章绪论—紧凑可调谐光子源的研究与发展现状
第一章绪论—紧凑可调谐光子源的研究与发展现状
当前,人类社会正步入智能化的信息时代,这是微电子技术、光电子技术、
通信技术、计算机科学、自动化技术以及精密机械等科学技术综合发展的结果口
而激光技术作为光电子技术的一个重要分支,以其强大的生命力和创造力,成为
推动科技、经济、军事等领域前进和发展的强劲动力。从年世界上第一台
红宝石激光器的成功演示至今,激光技术的应用己遍及人类社会生活的各个领
域,远远超出了人们当初的预想。
在四十多年的时间里,红宝石激光器、气体原子等激光器、气体
离子等激光器、气体分子等激光器、气体准分子〔
等激光器、金属蒸汽等激光器、可调谐染料激光器、自由电子激光器、
紫外及射线激光器、掺钦宝石激光器、半导体等激光器、固体
等激光器、光纤激光器等,各种各样的激光器层出不穷。而随着制
造技术和制造工艺的不断更新和完善,激光器正逐渐向小型化、固态化的方向发
展,半导体激光器和光纤激光器已成为近年来激光器发展的主要热点’。
至今,半导体激光器的光束质量大大提高,输出光谱己经覆盖了从近红外到
可见光的整个波段随着包层泵浦技术的发展和完善,光纤激光器也由纤芯泵浦
发展为包层泵浦方式,输出光的功率水平和转换效率都较以前大大提高。但普通
的半导体激光器和光纤激光器输出光谱一般都很宽,不利于许多场合的应用。可
调谐激光器有效地解决了这些问题,其输出波长在一定范围内可调,而且输出谱
线宽度也很窄,比普通的半导体激光器和光纤激光器更具竞争力。
夸外腔可调谐半导体激光器的研究进展和主要应用
年,第一代同质结半导体激光器在美国问世。世纪年代
初,异质结半导体激光器研制成功,实现了半导体激光器在室温下的连续工作,
环创了半导体激光器的新时期。与其它种类的激光器相比,半导体激光器具有许
多突出的优点,如量子效率高、输出光谱范围广、使用寿命长、便于集成、体积
小、重量轻、价格低等目前它己经是光纤通信、光纤传感、光盘存储、光互
联、激光打印、激光印刷、激光光、固体激光器泵浦、光纤激光器和放大器泵
浦中不可替代的高效单色光源。到年,半导体激光器销售额己占各种激光
器销售总额的,若按数量统计,半导体激光器己占总数的
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南开犬学硕士学位论文第一章绪论—紧凑可调谙光子源的研究与发展现状
但由于半导体激光器带一带激发的工作原理,使普通的半导体激光器谱线
宽、频率稳定性差。这些缺点在一定程度上限制了市售半导体激光器在某些领域
中的直接应用。如何改善半