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本文介绍了一种采用环形腔实现单频的掺铒光纤环形激光器,并进行理论分析。
本文的第一章绪论部分介绍了光纤激光器的一些背景知识:其中包括光纤激光器的发展历史;光纤激光器的各个分类以及目前发展的水平;光纤激光器的优点。最后说明了本文研究的目的和意义。
第二章,着重介绍了单频输出掺铒环形光纤激光器的理论建模。首先介绍了光纤激光器的原理,简单介绍了常见的几种掺杂元素的能级示意图;详细介绍了环形腔掺铒光纤激光器的结构。其次分析了常见的两种光纤激光器建模的思想以及提供了本文所选择的建模思想。对各个光纤激光器的组成器件进行理论建模:在对光学放大部分的建模中还详细的介绍了掺铒光纤的能级结构。通过速率方程和传输方程,完成了掺铒光纤的谱求解的建模。在详细介绍了其它的光学器件的模型后,最后说明了光纤激光器仿真的计算方法并比较了仿真的计算结果和实际结果。
第三章是通过第二章建立的理论模型对光纤激光器进行分析,详细分析了温度对激光器中心波长的影响;不同的掺杂光纤长度对阈值功率的影响;光纤长度对输出功率的影响;以及2×2的耦合器件的比例对光纤激光器的性能的影响。从四个方面分析了光纤激光器的特性。
第四章是详细的说明了制作光纤激光器的整个流程,详细了说明了光纤激光器制作的电路制作和软件编制:主要包括了激光器的电路设计、PID算法和过采样理论;并且介绍了嵌入式操作系统(基于RTX51)的软件开发方法。
第五章中总结了对于光纤激光器的模型和实际制作过程中的一些问题,讨论了光纤激光器未来的的发展方向。