基于硫化物光纤的受激拉曼激光器的理论分析课件

基于硫化物光纤的受激拉曼激光器的理论分析目录•1研究背景•2激光器的理论模型•3结果与分析•4讨论与展望1研究背景受激拉曼散射•受激拉曼散射是强激光中的光电场和原子中的电子激发、分子中的震动或晶体中的晶格相耦合产生的。斯托克斯光反斯托克斯光受激拉曼散射的特性•高方向性•高强度性•高单色性拉曼激光器是基于受激的拉曼散射，通过它能得到固体激光器不能直接发射的波长硫化物光纤的优点•较大的非线性折射率,高于普通石英光纤两个数量级•较大的色散性•较宽的透射范围•较低的声子能量2激光器的理论模型•模拟环形腔硫化物光纤拉曼激光器光路图波分复用器硫化物光纤隔离器耦合器隔离器输出光泵浦光滤波器传输耦合方程•Ip（i），Is（i）(=1，2，3)分别表示光纤中某一点处的泵浦光与斯托克斯光的光强，gR为泵浦光的拉曼增益系数；dz表示计算步长，as，ap分别表示信号光和泵浦光在光纤中的传输损耗，ws表示信号光角频率，wp表示泵浦光角频率。(1)()()()()ppipiRpisippisIIgIIIdz(1)()()()()sisiRpisissiIIgIIIdz3结果与分析光纤半径的影响拉曼增益系数gR：波长2um处，2.5×10−11(m/W)拉曼频移：7.3THz泵浦波长λ：2000nm输出耦合比：50%光纤损耗：0.15/m泵浦功率：10w光纤长度的影响泵浦功率10w拉曼增益系数gR：波长2um处，2.5×10−11(m/W)拉曼频移：7.3THz泵浦波长λ：2000nm光纤结构：阶跃折射率结构，纤芯直径4um。光纤损耗：0.15/m。光纤长度的影响•泵浦功率50w光纤长度的影响•泵浦功率90w输出耦合比的影响•泵浦功率10w•拉曼增益系数gR：波长2um处，2.5×10−11(m/W)•拉曼频移：7.3THz•泵浦波长λ：2000nm•光纤结构：阶跃折射率结构，纤芯直径4um。•光纤损耗：0.15/m输出耦合比的影响•泵浦功率40w输出耦合比的影响•泵浦功率90w泵浦功率的影响•光纤长度1m•拉曼增益系数gR：波长2um处，2.5×10−11(m/W)•拉曼频移：7.3THz•泵浦波长λ：2000nm•光纤结构：阶跃折射率结构，纤芯直径4um。•光纤损耗：0.15/m。泵浦功率的影响•光纤长度4m泵浦功率的影响•光纤长度8m4讨论与展望•当泵浦功率和输出耦合比一定的情况下，随着光纤长度的增加，输出功率逐渐增大，在某个位置到达峰值，然后再逐渐下降；•当泵浦功率和光纤长度一定的情况下，输出功率随着耦合比的增大而增大，逐渐达到峰值，然后随着随耦合比的增加而快速减小；•当光纤长度和输出耦合比一定的情况下，拉曼光输出功率随着泵浦功率的增大而线性的方式增加。展望•考虑光纤横向结构(椭圆芯、花瓣中空型芯)，使得声子模场和泵浦光模场的重叠因子更高•考虑多级斯托克斯光的产生和抑制•考虑不同波长下同的拉曼增益系数•考虑将波长拓展至应用更加广泛的中红外波段致谢人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。