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作为上世纪四项重大发明之一,激光技术早已广泛应用于军工、科研、医药、工业制造等诸多领域。与常规的激光器相比,光纤激光器的增益介质具有更高的表面积体积比,因而光纤激光器凭借优异的热处理能力和良好的光束质量,已成为全面提升激光性能的领航者。近年来,连续单模掺镱光纤主振荡功率放大器的输出功率已经达到万瓦量级,而掺铥光纤MOPA功率放大器输出功率也达到了千瓦量级。进一步增加输出功率,需要通过相干合束、光谱合束的方式。这两类合束方式要求每个光纤功率放大器的光谱维持窄线宽,以保持良好的组合效率和光束质量。然而,线宽过窄导致依赖于线宽特性的受激布里渊散射(SBS)效应阈值大幅降低,因而,SBS效应限制了单频或窄线宽光纤放大器功率的提升。基于此,本论文主要验证了一种结构简单,高稳定性、有效抑制SBS效应的方法,即利用窄线宽超荧光源作为种子源,有效地抑制了光纤放大器中的SBS效应。主要研究内容如下: 1、理论分析了光纤中产生SBS效应的基本原理,描述了布里渊增益谱及其布里渊阈值的计算方法。进一步着重介绍了改变种子源特性抑制SBS效应的机制,为后续采用窄线宽超荧光源,抑制SBS效应的实验研究,提供一定的理论支持。 2、描述了窄线宽的光纤激光器与近似线宽的超荧光源在无源光纤中的对比实验。从两种不同性质的种子源出发,搭建了对比实验平台,验证了在无源光纤中,两种不同性质的种子源经过外部调制与放大后表现出的不同形态。进一步地,对窄线宽光纤激光所产生的反向SBS脉冲阈值特性进行了深入研究。验证了反向SBS脉冲阈值与泵浦重复频率、光纤保偏特性、光纤长度的关系,并对阈值图谱中的SBS脉冲阈值拐点进行了论述,为下一章有源光纤的实验研究提供了重要的科学依据。 3、进行了对比实验,观测了窄线宽光纤超荧光源、窄线宽光纤激光器在高功率掺铥光纤放大器中的SBS现象。当使用传统的窄线宽光纤激光器作为种子源,掺铥光纤放大器表现出了随机反向SBS脉冲。相反,当使用窄线宽光纤超荧光源作为种子时,即使峰值输出功率达到3.4kW,也没有观察到随机的后向SBS脉冲。实验证明,由于超荧光种子源的无纵模、低相干、高的光谱稳定性等特点,使得窄线宽光纤超荧光源在光纤功率放大系统中有较好的表现。