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掺铥光纤激光器能输出1.7~2.1μm的人眼安全波段激光,具有简单的结构、良好的输出特性及低要求的工作环境等特点,在生物医学领域、通信遥感领域、光学领域、军事领域等都有着广泛的应用,并且在高输出功率、高斜率效率的单模光纤激光器的研究和应用领域有重要意义。如何获得性能优良的掺铥光纤激光器是目前光纤激光器领域研究的热点问题。本文采用遗传算法对影响掺铥光纤激光器性能的参数进行优化,以获得有高输出功率、高转换效率特性的掺铥光纤激光器,论文主要内容如下: (1)建立了基于3H6→3H4泵浦方式的掺铥光纤激光器的环形腔模型,分析了泵浦功率、光纤长度、纤芯横截面积及掺杂浓度对掺铥光纤激光器输出特性的影响。 (2)对掺铥光纤激光器性能优化的遗传算法的参数进行分析,建立了基本遗传算法、顺序选择遗传算法、动态线性变换遗传算法等五种遗传算法的运算模型并对其算法性能进行分析,为掺铥光纤激光器性能优化提供了理论依据。 (3)仿真分析了掺铥光纤激光器输出特性随结构参数变化的关系,并对掺铥光纤激光器的结构参数进行了优化。结果表明,在7.5×1025m-3的掺杂浓度下,掺铥光纤激光器的最佳纤芯横截面积、最佳泵浦功率分别为4.760×10-11m2、97.3W,最佳光纤长度约为19.6m,此时,掺铥光纤激光器具有26.4W的输出功率,斜率效率为27.2%。