1、分類號：TN248.1密級：可交流UDC：編號：1高功率光纖激光側面泵浦耦合技術研究SIDEPUMPEDCOUPLINGTECHNIQUESFHIGHPOWERFIBERLASERS學位授予單位及代碼：長春理工大學（10186）學科專業(yè)名稱及代碼：光學（070207）研究方向：激光物理與新型激光器申請學位級別：博士指導教師：金光勇研究員鞏馬理教授研究生：陳霄論文起止時間：2013.09—2015.03I摘要近年來，關于高功率全光纖結構光

2、纖激光器、放大器的研究隨著高亮度半導體源、雙包層摻雜有源光纖等技術發(fā)展有了飛速提升。耦合器作為高功率激光器系統(tǒng)的核心器件，其目的為將半導體泵浦源內的泵浦光直接注入激光器系統(tǒng)。因此，耦合器功率的擴展對高功率光纖激光器的功率輸出舉足輕重。而近兩年對于高功率耦合器的研究和制作各國科學界所少有公開。因此，本論文主要對側面泵浦耦合器其中的關鍵技術進行詳細的理論分析和模擬計算，并通過實驗予以驗證。針對并行側面泵浦結構、熔錐側面泵浦結構分析了側面泵浦

3、耦合原理。此外，分析了側面泵浦耦合器具有圓形內包層直徑的主光纖對泵浦光吸收的影響，具有八邊形內包層的主光纖對泵浦光的吸收和具有D形內包層的主光纖對泵浦光的吸收。最后，通過仿真分析了側面泵浦耦合器反向隔離特性和信號光傳輸損耗特性。其優(yōu)勢為在保證具有高耦合效率的同時，倏逝波溝槽具有高反向隔離度，間接防止泵浦源損傷。對側面泵浦耦合器制作工藝進行研究，初步搭建了側面泵浦耦合器工藝制作平臺，提出側面泵浦耦合器的工藝設計流程，對耦合器制作過程中泵浦

4、光纖的選取、信號光纖的選取和泵浦光纖與信號光纖耦合過程進行標準化處理。對燒制耦合器所用儀器火頭進行設計，對火焰區(qū)域溫度場分布進行研究。其目的，使耦合區(qū)受熱光纖擺脫重力束縛，進而減小或消除耦合區(qū)光纖因重力產生形變的問題。對耦合器所選用光纖進行潔凈度改善，對耦合器最終封裝定型。通過模型分析了不同泵浦臂長度、不同泵浦臂數(shù)量、不同模場注入、耦合對稱性對側面泵浦耦合影響。成功試制單臂（1＋1）1側面泵浦耦合器、雙臂（2＋1）1側面泵浦耦合器。對側

5、面泵浦（1＋1）1與（2＋1）1耦合器耦合效率和總泵浦功率進行對比研究，驗證了雙臂（2＋1）1側面泵浦耦合器對于高功率光纖激光器系統(tǒng)的可行性。提出了通過單臂（1＋1）1側面泵浦耦合器、雙臂（2＋1）1側面泵浦耦合器組合的級聯(lián)泵浦耦合器結構，并通過實驗試制了級聯(lián)泵浦耦合器，分析了級聯(lián)泵浦耦合器前向泄漏比率和反向耦合效率。驗證了級聯(lián)泵浦耦合器對于高功率光纖激光器系統(tǒng)的功率放大能力。將側面泵浦耦合器應用于對向泵浦光纖激光器系統(tǒng)、高重頻和低重頻