【摘 要】
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输出在3μm和2μm波段的近红外与中红外光纤激光器,凭借着结构简单、发光效果好、集成性高的特点,成为了激光通讯、环境检测、生物治疗、红外导引、分子鉴定等军事民用范围里
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输出在3μm和2μm波段的近红外与中红外光纤激光器,凭借着结构简单、发光效果好、集成性高的特点,成为了激光通讯、环境检测、生物治疗、红外导引、分子鉴定等军事民用范围里的首选应用工具,因此用来实现这两个波段输出的掺稀土ZBLAN光纤激光器技术是迄今为止各行各业争相发展的核心。本文在深入研究Er3+离子能级体系与光谱特性的基础上,结合三能级速率方程原理,导出了铒离子掺杂的ZBLAN光纤级联激光器所满足的微分方程组以及边界条件,利用MATLAB仿真软件对离子微分方程以及功率传导方程进行了具体数值仿真,主要阐述了稳定时级联掺Er3+:ZBLAN光纤激光器所具有的相关特征。基于此,搭建了能实现2.8μm和1.6μm激光同时输出的掺Er3+:ZBLAN光纤激光系统,其中采用输出波长为980nm的国产LD激光器激励长4m、纤芯直径为30μm、数值孔径为0.12、包层直径为300μm的氟化物光纤增益介质。在最大泵浦功率为5W的情况下,获得了中心波长分别为2803nm及1610nm的连续双波长输出,相应的最大输出功率分别为362.4mW和108.6mW,斜率效率分别达到12.1%和4.94%。此外,最大泵浦功率下,以上波长峰值功率在4小时内的浮动比率依次为9.7%和2.1%,表明此激光系统具有相对较高的稳定性。
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