导读:本文包含了光纤激光理论论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光,超短,孤子,能级,放大器,脉冲,电子设备。
光纤激光理论论文文献综述
王屹山,王擂然,刘雪明,赵卫[1]（2012）在《大能量耗散孤子全光纤超短脉冲激光理论与技术研究》一文中研究指出高能量超短脉冲光纤激光器具有极其广泛的应用前景,是非线性光学研究的前沿课题,已成为国家战略高技术和高端工业产业的核心技术之一。然而,由于激光局限在极小模场面积的纤芯中,较低功率下即可产生较高的峰值功率密度并导致过量的非线性相移以致引起光波分裂。因此,如何研制新一代高能量超短脉冲光纤激光系统成为世界范围内热门研究课题。在过去的几年中,我们针对如何提高光纤激光器的参数性能以及新型脉冲的实现和物理特性研究这一重要科学问题进行了较为系统而深入的工作,主要开展了以耗散孤子(DS:dissipative soliton)为代表的新型大能量全光纤超短脉冲激光产生理论与新方法研究。DS存在于非线性系统中,其形成过程由腔内能量的增益和损耗起主导作用,主要来自于能量的流入及流出系统的动态平衡,完全不同于传统孤子的线性系统。(本文来源于《第十届全国光电技术学术交流会论文集》期刊2012-06-12）
方爱平[2]（2004）在《Pr～（3+）：ZBLAN光纤中基于4f5d能级的上转换紫外激光理论研究》一文中研究指出世界上第一台激光器诞生四十多年以来，激光技术和激光器的种类取得了长足的发展。但是现代学科技术的进步对激光器本身提出了更高的要求，使激光技术向全固化、小型化、宽波段、可调谐、紫外和远红外、易操作等方向发展。 由于介质中稀土激活离子的 5d 电子和晶场的强相互作用，4fN-15d 能级呈现准连续分布，其宽带荧光发射位于紫外区域。显然，稀土离子的 4fN-15d能级可能是产生宽带可调谐紫外激光的理想激光工作能级。在 Ce3+:LiCaAlF6/LiLuF4 晶体中已经实现基于 5d 能级的直接激发可调谐紫外激光。由于稀土离子的 4fN-15d 能级的直接激发位于真空紫外或近真空紫外波段，增加了激光系统的复杂性。所以，通过频率上转换激发实现基于 4fN-15d 能级的紫外激光输出具有重要意义。 为了实现稀土离子掺杂激光材料中基于 4fN-15d 能级的上转换紫外激光输出，理论上研究其上转换激发和激光过程的动力学行为是十分必要的。本论文的研究目的是，从理论上研究上转换泵浦稀土掺杂离子 4fN-15d 能级产生紫外激光的可行性。 首先本论文研究了在 Yb3+:Pr3+:ZBLAN 和 Pr3+:ZBLAN 光纤中 4f5d 能级上转换激发动力学过程。结果表明，在 Yb3+:Pr3+:ZBLAN 光纤中，通过 Yb3+敏化激发 Pr3+离子和 Pr3+激发态共振吸收的上转换激发途径，可以实现 4f5d能级的上转换激发，而且该能级与 I6或者 S0能级之间存在明显的粒子数反 1 1转；在 Pr3+: ZBLAN 光纤中，通过两步共振激发可以实现 4f5d 能级上转换激发，该能级与 I6、1S0能级以及 H4、3F4的最高 Stark 能级间可形成粒子数反 1 3转；比较而言，在 Pr3+:ZBLAN 光纤中比较容易实现 Pr3+的 4f5d 能级和 4f2能级之间的粒子数反转，进而实现 4f5d 能级上转换紫外激光。另外，还计算 第 107 页 共 114 页<WP=110>吉林大学硕士学位论文了光纤中泵浦光的衰减过程、吸收系数、各能级的粒子数密度分布、有效光纤长度、4f5d 总荧光功率和泵浦效率等上转换激发过程参量。 另外，本文分别以 H4和 I6作为激光能级，研究了 Pr3+:ZBLAN 光纤中 3 14f5d 上转换紫外振荡器的激光特性。计算结果给出两种激光系统的第一和第二阈值泵浦功率、激光输出功率、斜率效率和最佳光纤长度等激光参量。结果表明，3H4 为激光能级的激光器中，阈值都随光纤长度的增加而增大。激光器的斜率效率随着光纤长度的增长而增大，当光纤足够长时，斜率效率趋于常数(10%)。给定激光器基本特征参数，存在一个最佳光纤长度使激光输出功率最大，在大泵浦功率的极限下，最佳光纤长度大约为 14 m。1I6 为激光能级的激光器中，较短的光纤长度和较高的输出镜反射率需要较低的阈值。低 Pr3+浓度和高背景损耗不利于高输出功率。斜率效率与光纤长度有明显的关系。给定光纤长度，存在一个饱和泵浦功率使得输出功率最大。第一和第二泵浦光的饱和泵浦功率随光纤长度的增加线性地增大，而且第二饱和泵浦功率比第一饱和泵浦功率大得多。给定激光器基本特征参数，存在一个最佳的光纤长度使输出功率最大。 我们的计算表明，4f5d 上转换紫外光纤激光器的斜率效率只有 10%左右，而光光转换效率更低，如果能够构建 4f5d 上转换紫外光纤放大器，实现对前一级激光振荡器的功率放大，从而实现较大功率的激光输出，将具有十分重要的现实意义。本文以 H4为激光下能级，研究了 Pr3+:ZBLAN 光纤中 34f5d 上转换紫外放大器的工作特性。计算结果给出放大器的信号光饱和功率、输出功率、斜率效率和最佳光纤长度等激光参量。结果表明，输入信号光存在一个饱和功率，当大于饱和功率时，输出功率几乎与输入信号光功率大小无关。信号光饱和功率几乎不随泵浦功率和光纤长度而变化，大约为 2mW。在相同条件下，放大器的输出功率和斜率效率(输入信号功率大于 1 mW)比振荡器的高 2 至 3 倍，所以，利用放大器可显着提高激光器的输出功率和斜率效率。给定放大器基本特征参数，存在一个最佳光纤长度使得输出功率 第 108 页 共 114 页<WP=111>吉林大学硕士学位论文达到最大。当放大器的输入信号功率大于 1 mW 时，光纤放大器的最佳光纤长度比振荡器的长得多。 由于放大器需要另外提供信号光输入，这将给整个激光器系统的结构带来复杂性。主振荡器功率放大器(MOPA)激光系统可以很好地解决这个问题。本文以 H4为激光下能级研究了上转换紫外主振荡器功率放大器的激光动力 3学行为，计算结果给出最佳主振荡器光纤长度以及 MOPA 输出功率、斜率效率和最佳光纤长度等激光参量。结果表明，存在一个最佳主振荡器长度使输出功率最佳，最佳主振荡器长度与 MOPA 长度和泵浦功率无关，约为 1 m。随着 MOPA 长度的增加，斜率效率趋于常数(27%)；和单纯的放大器相比，MOPA 的输出功率和斜率效率与相同条件下放大器的相当，所以，MOPA 完全可以替代(本文来源于《吉林大学》期刊2004-06-01）
光纤激光理论论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
世界上第一台激光器诞生四十多年以来，激光技术和激光器的种类取得了长足的发展。但是现代学科技术的进步对激光器本身提出了更高的要求，使激光技术向全固化、小型化、宽波段、可调谐、紫外和远红外、易操作等方向发展。 由于介质中稀土激活离子的 5d 电子和晶场的强相互作用，4fN-15d 能级呈现准连续分布，其宽带荧光发射位于紫外区域。显然，稀土离子的 4fN-15d能级可能是产生宽带可调谐紫外激光的理想激光工作能级。在 Ce3+:LiCaAlF6/LiLuF4 晶体中已经实现基于 5d 能级的直接激发可调谐紫外激光。由于稀土离子的 4fN-15d 能级的直接激发位于真空紫外或近真空紫外波段，增加了激光系统的复杂性。所以，通过频率上转换激发实现基于 4fN-15d 能级的紫外激光输出具有重要意义。 为了实现稀土离子掺杂激光材料中基于 4fN-15d 能级的上转换紫外激光输出，理论上研究其上转换激发和激光过程的动力学行为是十分必要的。本论文的研究目的是，从理论上研究上转换泵浦稀土掺杂离子 4fN-15d 能级产生紫外激光的可行性。 首先本论文研究了在 Yb3+:Pr3+:ZBLAN 和 Pr3+:ZBLAN 光纤中 4f5d 能级上转换激发动力学过程。结果表明，在 Yb3+:Pr3+:ZBLAN 光纤中，通过 Yb3+敏化激发 Pr3+离子和 Pr3+激发态共振吸收的上转换激发途径，可以实现 4f5d能级的上转换激发，而且该能级与 I6或者 S0能级之间存在明显的粒子数反 1 1转；在 Pr3+: ZBLAN 光纤中，通过两步共振激发可以实现 4f5d 能级上转换激发，该能级与 I6、1S0能级以及 H4、3F4的最高 Stark 能级间可形成粒子数反 1 3转；比较而言，在 Pr3+:ZBLAN 光纤中比较容易实现 Pr3+的 4f5d 能级和 4f2能级之间的粒子数反转，进而实现 4f5d 能级上转换紫外激光。另外，还计算 第 107 页 共 114 页<WP=110>吉林大学硕士学位论文了光纤中泵浦光的衰减过程、吸收系数、各能级的粒子数密度分布、有效光纤长度、4f5d 总荧光功率和泵浦效率等上转换激发过程参量。 另外，本文分别以 H4和 I6作为激光能级，研究了 Pr3+:ZBLAN 光纤中 3 14f5d 上转换紫外振荡器的激光特性。计算结果给出两种激光系统的第一和第二阈值泵浦功率、激光输出功率、斜率效率和最佳光纤长度等激光参量。结果表明，3H4 为激光能级的激光器中，阈值都随光纤长度的增加而增大。激光器的斜率效率随着光纤长度的增长而增大，当光纤足够长时，斜率效率趋于常数(10%)。给定激光器基本特征参数，存在一个最佳光纤长度使激光输出功率最大，在大泵浦功率的极限下，最佳光纤长度大约为 14 m。1I6 为激光能级的激光器中，较短的光纤长度和较高的输出镜反射率需要较低的阈值。低 Pr3+浓度和高背景损耗不利于高输出功率。斜率效率与光纤长度有明显的关系。给定光纤长度，存在一个饱和泵浦功率使得输出功率最大。第一和第二泵浦光的饱和泵浦功率随光纤长度的增加线性地增大，而且第二饱和泵浦功率比第一饱和泵浦功率大得多。给定激光器基本特征参数，存在一个最佳的光纤长度使输出功率最大。 我们的计算表明，4f5d 上转换紫外光纤激光器的斜率效率只有 10%左右，而光光转换效率更低，如果能够构建 4f5d 上转换紫外光纤放大器，实现对前一级激光振荡器的功率放大，从而实现较大功率的激光输出，将具有十分重要的现实意义。本文以 H4为激光下能级，研究了 Pr3+:ZBLAN 光纤中 34f5d 上转换紫外放大器的工作特性。计算结果给出放大器的信号光饱和功率、输出功率、斜率效率和最佳光纤长度等激光参量。结果表明，输入信号光存在一个饱和功率，当大于饱和功率时，输出功率几乎与输入信号光功率大小无关。信号光饱和功率几乎不随泵浦功率和光纤长度而变化，大约为 2mW。在相同条件下，放大器的输出功率和斜率效率(输入信号功率大于 1 mW)比振荡器的高 2 至 3 倍，所以，利用放大器可显着提高激光器的输出功率和斜率效率。给定放大器基本特征参数，存在一个最佳光纤长度使得输出功率 第 108 页 共 114 页<WP=111>吉林大学硕士学位论文达到最大。当放大器的输入信号功率大于 1 mW 时，光纤放大器的最佳光纤长度比振荡器的长得多。 由于放大器需要另外提供信号光输入，这将给整个激光器系统的结构带来复杂性。主振荡器功率放大器(MOPA)激光系统可以很好地解决这个问题。本文以 H4为激光下能级研究了上转换紫外主振荡器功率放大器的激光动力 3学行为，计算结果给出最佳主振荡器光纤长度以及 MOPA 输出功率、斜率效率和最佳光纤长度等激光参量。结果表明，存在一个最佳主振荡器长度使输出功率最佳，最佳主振荡器长度与 MOPA 长度和泵浦功率无关，约为 1 m。随着 MOPA 长度的增加，斜率效率趋于常数(27%)；和单纯的放大器相比，MOPA 的输出功率和斜率效率与相同条件下放大器的相当，所以，MOPA 完全可以替代
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光纤激光理论论文参考文献
[1].王屹山,王擂然,刘雪明,赵卫.大能量耗散孤子全光纤超短脉冲激光理论与技术研究[C].第十届全国光电技术学术交流会论文集.2012
[2].方爱平.Pr～（3+）：ZBLAN光纤中基于4f5d能级的上转换紫外激光理论研究[D].吉林大学.2004
论文知识图
