高功率保偏光纖激光器與液晶偏光測(cè)試技術(shù)的研究.pdf

1、光纖激光器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、工作穩(wěn)定可靠、光束質(zhì)量好、轉(zhuǎn)換效率高以及散熱好等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)、醫(yī)療、軍事和科研等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用，已成為應(yīng)用激光器中的主流，對(duì)此方面的研究正逐步細(xì)化與深入。作為固體和液體中間態(tài)物質(zhì)的液晶，由于其獨(dú)特結(jié)構(gòu)和表現(xiàn)出的場(chǎng)致雙折射效應(yīng)，一直受到人們的廣泛關(guān)注，在醫(yī)療、儀器設(shè)備、航空、科研、工業(yè)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文的研究工作集中在保偏光纖激光器、放大器和液晶偏光測(cè)試等方面。 本論文

2、的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)可以歸納如下： 1.對(duì)摻釹保偏光纖激光器輸出功率和增益系數(shù)沿光纖的分布進(jìn)行了推導(dǎo)與數(shù)值模擬，通過分析得知，對(duì)應(yīng)入纖功率20W時(shí)，光纖的最佳長(zhǎng)度為15m。 2.研究了保偏光纖激光器，在1060nm處獲得了11W的單模連續(xù)偏振激光輸出，輸出激光偏振度為0.5，耦合效率61％，光光轉(zhuǎn)換效率為55.3％，其輸出光譜帶寬近二十納米，可作為一種寬帶光源，有比較好的應(yīng)用前景，此為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)性研究。 3.利用保偏光纖進(jìn)

3、行了調(diào)Q脈沖光纖激光器的實(shí)驗(yàn)研究，獲得平均功率3.5W的脈沖偏振激光輸出，重復(fù)頻率1KHz時(shí)，輸出單脈沖能量3.3mJ，峰值功率17.9Kw。利用保偏光纖作為增益介質(zhì)的調(diào)Q光纖激光器國(guó)內(nèi)還未見報(bào)道。 4.研制了高增益，低噪聲的摻釹保偏光纖放大器，小信號(hào)放大倍數(shù)達(dá)300(增益25dB)，利用實(shí)驗(yàn)室自己研制的皮秒激光器作為種子源，獲得了平均功率5W的1064nm皮秒鎖模脈沖激光，這種光纖放大器處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。 5.利用偏光

4、干涉理論，通過對(duì)磁場(chǎng)作用下液晶透射比的測(cè)試，研究了液晶的磁控雙折射效應(yīng)，得出了液晶的雙折射率隨外加磁場(chǎng)變化的規(guī)律。并利用數(shù)學(xué)函數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)圖線進(jìn)行了擬合，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度大于液晶的閾值磁場(chǎng)時(shí)，擬合函數(shù)能很好的描述液晶磁控雙折射率的變化規(guī)律。對(duì)液晶磁控雙折射特性的研究屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。 6.利用矩陣?yán)碚撏茖?dǎo)分析了偏振光經(jīng)過液晶盒后出射光偏振態(tài)的變化情況，通過測(cè)量偏振光通過磁場(chǎng)作用下BL-009型向列相液晶的旋光角，詳細(xì)分析了磁場(chǎng)對(duì)液晶旋光性能的