2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验研究 被引量：1

1

作者 王玺 叶庆 +4 位作者 董骁 雷武虎 吕桐林 郭彦廷 胡以华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期354-361,共8页

开展了不同重频下2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验。基于传热学理论,利用有限元法对2.79μm中红外激光辐照PbS探测器中的温度分布进行了数值分析,并比较了脉冲数目、重复频率对损伤效果的影响,分析了2.79μm中红外激光辐照PbS... 开展了不同重频下2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验。基于传热学理论,利用有限元法对2.79μm中红外激光辐照PbS探测器中的温度分布进行了数值分析,并比较了脉冲数目、重复频率对损伤效果的影响,分析了2.79μm中红外激光辐照PbS探测器的损伤机理,获取了相关阈值数据。研究表明,2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤机理主要以热熔融为主,在温度没有达到PbS熔点时,PbS就会发生热分解反应,析出黄色沉淀物PbO;计算得到单脉冲2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤阈值为13.03 J/cm^(2),且脉冲数目、重复频率对损伤效果影响很大,损伤累积效应明显。理论模型能够较好地解释PbS表面初始损伤形貌特征。 展开更多

关键词 激光损伤 数值分析 2.79μm中红外激光 PbS探测器

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热键合、凹端面及晶体棒直径对Er∶YSGG中红外激光性能的影响

2

作者 程毛杰 董昆鹏 +5 位作者 胡伦珍 张会丽 罗建乔 权聪 韩志远 孙敦陆 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期571-579,共9页

对热键合、凹端面及不同直径Er∶YSGG晶体棒的中红外激光性能进行了系统对比研究。晶体经高温退火、定向切割、端面精密抛光后,测量得到其平面度和表面粗糙度分别小于0.1λ@633 nm和0.5 nm。通过精密加工实现了YSGG与Er∶YSGG室温光胶,... 对热键合、凹端面及不同直径Er∶YSGG晶体棒的中红外激光性能进行了系统对比研究。晶体经高温退火、定向切割、端面精密抛光后,测量得到其平面度和表面粗糙度分别小于0.1λ@633 nm和0.5 nm。通过精密加工实现了YSGG与Er∶YSGG室温光胶,然后进行了高温热键合,透过谱表明键合界面基本无损耗,达到了一体化。热焦距结果表明,热键合、凹端面能够有效改善和补偿高功率泵浦条件下晶体的热透镜效应,有利于提高晶体的激光性能。对比未键合、热键合及凹面热键合Er∶YSGG晶体在968 nm LD侧面泵浦条件下的激光性能发现,低频150 Hz以下,键合与凹面并未表现出优势,三种棒的最大输出功率和斜效率分别均在24 W和28%附近;但随重频增加,热效应逐渐加重,键合晶体良好散热能力和凹面热补偿效应使激光性能得到提高。在重频300 Hz下,未键合、热键合及凹面热键合三种棒的最大输出功率分别为15.54,17.85和18.33 W、斜效率分别为16.6%,18.3%和18.4%;重频600 Hz条件下,三种棒的最大输出功率分别为9.4,13.32和13.18 W、斜效率分别为6.7%,8.6%和9%。此外,对比研究了不同直径Er∶YSGG晶体的激光性能,在低于100 Hz的低频下,三种晶体的激光性能接近。但相比于3和4 mm键合凹面棒,直径2 mm棒有大的比表面积,拥有更好的热管理能力,使其在高重频条件下具有更好的激光性能。如在150 Hz条件下,2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒获得了功率23.82 W、斜效率27.7%的中红外激光输出,大大高于直径3和4 mm棒的18 W和23%。在600 Hz,直径2 mm键合凹面棒中实现了功率13.18 W,斜效率9%的激光输出,相比于直径3和4 mm键合凹面棒的9 W,7%具有较大的改善。测量得到2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒在150 Hz,200μs条件下的光束质量因子M_(x)^(2)/M_(y)^(2)=6.28/6.30,表明该激光具有良好的光束质量。综上,选择合适晶体棒直径,并将键合与凹面相结合是实现高性能2.79μm激光的有效方法。 展开更多

关键词 热键合 Er∶YSGG激光晶体 凹端面 LD侧面泵浦 2.79μm中红外激光 斜效率 光束质量因子

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2.79μm Er,Yb:GSGG中红外激光器理论研究 被引量：1

3

作者 胡爱兰 郭强 +3 位作者 王首长 黄荔 吴朝辉 周健 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期1168-1173,共6页

稀土Er3+离子以其能级结构丰富、可产生多种辐射波长而受到广泛的研究,在4I11/2态和4I13/2态之间跃迁产生的辐射波长位于2.7～3μm范围内,中心波长2.79μm的激光由于其波长的特殊性,此类激光器在医疗、非线性光学以及军事等方面具有重... 稀土Er3+离子以其能级结构丰富、可产生多种辐射波长而受到广泛的研究,在4I11/2态和4I13/2态之间跃迁产生的辐射波长位于2.7～3μm范围内,中心波长2.79μm的激光由于其波长的特殊性,此类激光器在医疗、非线性光学以及军事等方面具有重要的应用价值。选择Er,Yb:GSGG作为产生2.79μm激光的增益介质,通过一组联立速率方程组可以精确地描述其激光特性,在Er3+-Yb3+能级跃迁结构图的基础上,构建了该能级跃迁速率方程理论模型,为研究光场与物质原子体系相互作用提供了有效的方法,且因其简单直观而广泛应用于激光器特性研究中。最后,在此模型基础上进行了一定的数值模拟。 展开更多

关键词 2.79μm中红外激光 ER Yb:GSGG晶体 速率方程 数值模拟

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全光纤结构的2.8μm增益开关激光器

4

作者 陈汉波 王涛 +1 位作者 郭春雨 阮双琛 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期524-531,共8页

波长为2.8μm的中红外脉冲激光器在科研及生物医疗领域具有重要应用.自主研制基于增益开关的976 nm高功率脉冲激光器,并以此为泵浦源,两端刻有光纤光栅的Er^(3+):ZBLAN(ZrF_(4)-BaF_(2)-LaF_(3)-AlF_(3)-NaF)光纤线型腔作为振荡器,通过... 波长为2.8μm的中红外脉冲激光器在科研及生物医疗领域具有重要应用.自主研制基于增益开关的976 nm高功率脉冲激光器,并以此为泵浦源,两端刻有光纤光栅的Er^(3+):ZBLAN(ZrF_(4)-BaF_(2)-LaF_(3)-AlF_(3)-NaF)光纤线型腔作为振荡器,通过级联增益开关的方式,实现了全光纤结构的2.8μm增益开关激光器.输出脉冲的重复频率为50 kHz,脉宽为1.27μs,最大输出功率为175.2 mW,相应的脉冲能量为3.54μJ.由于采用增益开关和光放大方案制备的976 nm泵浦源输出稳定性较高,与采用传统电调制泵浦源方案相比,利用本研究泵浦源方案实现的2.8μm增益开关激光器具有更高的输出脉冲稳定性.该工作从提升输出特性方面拓展了2.8μm全光纤增益开关激光器的研究,并为其他波段增益开关激光器在提高输出脉冲稳定性方面提供了有益借鉴方案. 展开更多

关键词 光电子与激光技术 增益开关 中红外激光 脉冲光纤激光器 2.8μm激光器 全光纤化

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3～5μm中红外激光对抗武器系统 被引量：13

5

作者 钟鸣 任钢 《四川兵工学报》 CAS 2007年第1期3-6,共4页

本文论述了3～5μm中红外激光对抗武器系统发展的迫切性,讨论了现有中红外激光对抗武器技术体制,分析了3～5μm中红外激光对抗武器系统的研究现状和发展趋势。

关键词 3~5μm 中红外激光 光电对抗 光参量振荡器

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10 W二极管泵浦Er∶YAP中红外激光器

6

作者 方聪 李宝 +5 位作者 陈国 魏磊 王克强 赵书云 王玉芳 韩隆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期875-880,共6页

在室温条件下,采用脉冲激光二极管侧面泵浦原子数分数为10掺杂浓度的Er∶YAP晶体,实现了工作波长为2712nm的中红外固体激光器成功激射,并得到最大静态平均输出功率1012W,光束质量56,对应光-光转换效率55,斜效率64。这也是目前已报道的... 在室温条件下,采用脉冲激光二极管侧面泵浦原子数分数为10掺杂浓度的Er∶YAP晶体,实现了工作波长为2712nm的中红外固体激光器成功激射,并得到最大静态平均输出功率1012W,光束质量56,对应光-光转换效率55,斜效率64。这也是目前已报道的唯一实现平均功率10W量级的Er∶YAP激光器。此外,利用声光调Q技术,还实现了脉冲重复频率500 Hz,脉冲宽度63ns,单脉冲能量为58mJ的脉冲激光输出,为推动国内中红外波段激光应用提供了强有力的技术支撑。 展开更多

关键词 中红外激光 3μm Er∶YAP

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用于3～5μm中红外固体激光器的光学薄膜 被引量：1

7

作者 孙剑 林炳 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1165-1167,共3页

文章介绍了一种3-5μm中红外固体激光器所用光学薄膜的制备过程，重点说明如何进行膜系设计、工艺实验等，研究的目的是最终使中红外激光器光参量振荡器中输入镜和输出镜的指标达到用户要求。

关键词 光参量振荡器 3~5μm中红外 固体激光器

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3～5μm中红外光学参量振荡器国内外发展状况研究

8

作者 朱国利 胡晓璐 李晓芹 《电光系统》 2016年第3期1-7,共7页

随着一批新型优质非线性光学晶体的发明、生长成熟、广泛应用以及非线性光学频率变换和可调谐光学技术的飞速发展，由光学参量振荡器实现的宽频可调谐激光已显示出重大的应用价值，尤其在现有激光器输出波长不能涵盖而在军事上具有较高... 随着一批新型优质非线性光学晶体的发明、生长成熟、广泛应用以及非线性光学频率变换和可调谐光学技术的飞速发展，由光学参量振荡器实现的宽频可调谐激光已显示出重大的应用价值，尤其在现有激光器输出波长不能涵盖而在军事上具有较高应用价值的3-5μm这一中红外波段的光源，国内外需求紧迫。文章主要从中红外非线性材料的光学性能、泵浦波长、输出波长、输出功率、转换效率和光束质量等方面介绍了国内外3-5μmOPO的研究状况，对国内中红外3-5μm激光的发展具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 中红外 3-5μm激光 光学参量振荡器 固体激光器

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3～5 μm固体激光器 被引量：11

9

作者 王克强 韩隆 +2 位作者 王建军 吴军勇 吕华昌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z3期169-173,共5页

概述了中红外激光器的应用背景,介绍了国外研究现状及发展趋势,提出了用固体办法实现中红外激光有效输出的技术途径和方案,对固体中红外激光输出所需要的2 μm激光泵浦源技术进行了探讨和方案比较,最终选用了 OPO 技术间接获得2 μm激... 概述了中红外激光器的应用背景,介绍了国外研究现状及发展趋势,提出了用固体办法实现中红外激光有效输出的技术途径和方案,对固体中红外激光输出所需要的2 μm激光泵浦源技术进行了探讨和方案比较,最终选用了 OPO 技术间接获得2 μm激光的方案。以二极管泵浦1.06 μm激光为泵浦源,采用双谐振腔内 KTP OPO 的方式,进行了激光实验,实现了功率23.9 W 的2 μm波长激光输出。在此2 μm激光泵浦源基础上,提出了实现室温运转的中红外固体激光 ZnGeP_2 OPO 的技术方案并进行了实验,最终成功实现中红外激光输出,在约5 kHz 时,中红外激光输出功率4.09 W。 展开更多

关键词 中红外激光 2μm激光 KTP OPO ZNGEP2 OPO 室温运转

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中红外脉冲KTA光参量振荡器实验研究 被引量：5

10

作者 张伟 万勇 +4 位作者 陈鸿鸣 吴振宇 王滨 牛瑞华 李燕凌 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期742-746,共5页

对3~5 m中红外脉冲KTA光参量振荡器（KTA-OPO）进行了理论及实验研究,对影响转换效率的因素进行了深入分析和系统优化。采用单灯双棒、电光调Q的1.064 m Nd∶YAG激光器非共线泵浦外腔非临界相位匹配（NCPM）KTA-OPO,当重复频率1~25 Hz... 对3~5 m中红外脉冲KTA光参量振荡器（KTA-OPO）进行了理论及实验研究,对影响转换效率的因素进行了深入分析和系统优化。采用单灯双棒、电光调Q的1.064 m Nd∶YAG激光器非共线泵浦外腔非临界相位匹配（NCPM）KTA-OPO,当重复频率1~25 Hz、泵浦能量120 mJ时,获得波长3.475μm、单脉冲能量〉17 mJ的闲频光输出,最大光光转换效率为14.3%。 展开更多

关键词 3~5μm中红外激光 非线性光学 光参量振荡器 KTA晶体

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3μm波长Er:ZBLAN光纤激光器研究进展 被引量：5

11

作者 张新 舒世立 佟存柱 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期14-22,共9页

波长在3μm附近的中红外Er掺杂的氟化物(Er:ZBLAN)光纤激光器凭借其良好的光束质量、体积小、可盘绕、易于实现等优势广泛应用于工业、医疗、军事等领域。本文主要介绍了基于Er:ZBLAN光纤激光器的发展现状,讨论了它们在发展中遇到的技... 波长在3μm附近的中红外Er掺杂的氟化物(Er:ZBLAN)光纤激光器凭借其良好的光束质量、体积小、可盘绕、易于实现等优势广泛应用于工业、医疗、军事等领域。本文主要介绍了基于Er:ZBLAN光纤激光器的发展现状,讨论了它们在发展中遇到的技术难题,总结并展望了其未来的发展方向。针对目前研究现状,提出多级放大将会是进一步提升3μm Er:ZBLAN光纤激光器单路激光功率的方法。为了突破单路激光的功率极限,将其与光纤合束技术融合将会成为未来的一个研究方向。 展开更多

关键词 光纤激光器 中红外 Er:ZBLAN光纤 3μm

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中红外光参量振荡器的最新进展 被引量：8

12

作者 阮鹏 谢冀江 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1-3,共3页

3μm至5μm中红外激光在光谱学、遥感、医疗、环保及军事等诸多领域都有重要的应用价值和前景。光学参量振荡器（optical parametric oscillator,OPO）作为一种可调谐、高相干光源,可以实现3μm至5μm波长中红外输出。文中简要介绍了光... 3μm至5μm中红外激光在光谱学、遥感、医疗、环保及军事等诸多领域都有重要的应用价值和前景。光学参量振荡器（optical parametric oscillator,OPO）作为一种可调谐、高相干光源,可以实现3μm至5μm波长中红外输出。文中简要介绍了光参量振荡器中具有代表性的两种：ZnGeP2-OPO以及PPLN-OPO的最新研究进展,并对光参量振荡器的总体发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 3μm至5μm中红外激光 光参量振荡器(OPO) ZnGeP2-OPO PPLN-OPO

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Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃光纤2.86μm激光性能研究(特邀) 被引量：1

13

作者 张集权 刘墨 +3 位作者 许念念 贾世杰 王顺宾 王鹏飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期182-187,共6页

文中使用熔融淬火法制备了氟化铝基、氟化铟基和氟化锆基玻璃样品,通过浸水实验研究了其抗潮解稳定性,结果表明氟化铝基玻璃具有更好的抗潮解性能。因此制备了不同浓度的Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃样品,测试了其透过光谱,表明该... 文中使用熔融淬火法制备了氟化铝基、氟化铟基和氟化锆基玻璃样品,通过浸水实验研究了其抗潮解稳定性,结果表明氟化铝基玻璃具有更好的抗潮解性能。因此制备了不同浓度的Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃样品,测试了其透过光谱,表明该玻璃具有高的透过率和宽的透过窗口。在1150 nm拉曼激光的激发下,获得了样品的发射光谱,并对其发光机理进行了分析。利用吸注法制备了2 Ho^(3+)/0.2 Pr^(3+)掺杂的氟化铝基玻璃预制棒,使用棒管法拉制了氟化铝基玻璃光纤。使用回切法测得光纤在793 nm处的损耗为1.8 dB/m。在1150 nm激光泵浦下,利用8.6 cm长的Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃光纤作为增益介质,获得了功率为207 mW的2.865μm激光输出,斜率效率为11.4%。上述研究结果表明,氟化铝基玻璃光纤是一种稳定的中红外激光增益材料。 展开更多

关键词 氟化铝基玻璃光纤 Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺 中红外激光 2.9μm激光

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基于孤子自压缩的高功率少周期2μm激光产生(特邀)

14

作者 杨婷婷 陈红山 +2 位作者 刘贺言 郝婧婕 张金伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期36-42,共7页

具有少周期量级脉冲宽度的高功率2μm波段超快激光在非线性频率变换、激光光谱学以及医疗等领域有着重要且广泛的应用。利用高功率2μm超快光源驱动孤子自压缩是产生高功率少周期2μm激光的一种有效方法。文中利用自建的2μm Ho:YAG锁... 具有少周期量级脉冲宽度的高功率2μm波段超快激光在非线性频率变换、激光光谱学以及医疗等领域有着重要且广泛的应用。利用高功率2μm超快光源驱动孤子自压缩是产生高功率少周期2μm激光的一种有效方法。文中利用自建的2μm Ho:YAG锁模碟片振荡器作为种子源,在大模场光子晶体光纤中进行光谱展宽并实现孤子自压缩,最终获得了平均功率为10.2 W、脉冲宽度为3个光学周期的2μm激光输出。实验采用FROG对输出脉冲的宽度和光谱进行测量,并与波长计测量的光谱以及理论模拟的结果进行了比较,验证了实验结果的准确性。 展开更多

关键词 孤子自压缩 2μm碟片激光器 中红外 FROG

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面向高功率激光隔离器的磁光材料(特邀) 被引量：3

15

作者 陈杰 周圣明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期217-228,共12页

磁光材料作为激光隔离器中的核心部分,在激光系统尤其是高功率激光器中起到确保激光单向传输、保护种子源及前端系统、稳定激光输出的重要作用。介绍了目前近红外波段高功率隔离器中磁光材料的国内外研究现状,阐述了磁光材料在高功率条... 磁光材料作为激光隔离器中的核心部分,在激光系统尤其是高功率激光器中起到确保激光单向传输、保护种子源及前端系统、稳定激光输出的重要作用。介绍了目前近红外波段高功率隔离器中磁光材料的国内外研究现状,阐述了磁光材料在高功率条件下的关键磁光特性及其对器件性能的影响。对比了常用的TGG单晶、铽玻璃与数种新型高功率磁光材料如TSAG单晶、TAG陶瓷和TGG陶瓷的高功率性能,重点讨论了掺杂离子和制备工艺对TAG陶瓷高功率磁光性能、热光性能的影响以及最近TAG陶瓷研究的新进展,及其重要应用需求,探讨了仍处于起步阶段的3~5μm"大气窗口"中红外波段磁光材料的发展方向及前景。 展开更多

关键词 激光隔离器 磁光材料 TAG磁光透明陶瓷 高功率热退偏效应 磁光品质因子 35μm中红外磁光材料

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3-5μm光学参量振荡器研究进展及其应用 被引量：7

16

作者 苏宁 张茂 +2 位作者 任钢 刘全喜 幸建国 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期359-364,共6页

3-5μm波段中红外激光在医疗、环保、军事等领域有着广泛的应用。固体激光器泵浦的光参量振荡器（OPO）是目前获得3-5μm激光的常用方式, 是激光器领域研究的热点, 国外已有报道采用ZGP-OPO方式获得27.1W的3-5μm激光。介绍了OPO获得3-5... 3-5μm波段中红外激光在医疗、环保、军事等领域有着广泛的应用。固体激光器泵浦的光参量振荡器（OPO）是目前获得3-5μm激光的常用方式, 是激光器领域研究的热点, 国外已有报道采用ZGP-OPO方式获得27.1W的3-5μm激光。介绍了OPO获得3-5μm激光的技术途径, 以及中红外OPO的研究进展和在各个领域的应用。 展开更多

关键词 激光器 中红外激光器 光学参量振荡器 3~5μm激光

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中红外宽带发射氟化铅激光晶体性能研究

17

作者 张沛雄 李真 +1 位作者 尹浩 陈振强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期136-145,共10页

中红外激光在光电对抗、激光雷达、遥感探测、激光手术、光纤通信、科学研究等领域中有着非常重要的应用。中红外激光增益材料作为中红外激光器的核心工作介质,具有举足轻重的地位。其中,设计和生长既满足当前泵浦条件又具有高效中红外... 中红外激光在光电对抗、激光雷达、遥感探测、激光手术、光纤通信、科学研究等领域中有着非常重要的应用。中红外激光增益材料作为中红外激光器的核心工作介质,具有举足轻重的地位。其中,设计和生长既满足当前泵浦条件又具有高效中红外荧光发射性能的激光晶体成为了研究热点。从优化中红外发光离子光谱性能角度出发,回顾了本课题组近年来关于新型宽带发射稀土离子掺杂氟化铅中红外激光晶体的研究结果,以期为后续研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 激光技术 中红外激光晶体 PbF_(2)晶体 3μm 光谱性能

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用于3.5μm双波长泵浦Er:ZBLAN光纤激光器快速仿真的算法优化 被引量：2

18

作者 王络 姚传飞 +4 位作者 李平雪 章曦 吴永静 王萱 杨林京 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期55-67,共13页

建立了3.5μm双波长泵浦(DWP)Er∶ZBLAN光纤激光器的理论模型,并首次引入基于弛豫-打靶组合方法(RSM)求解3.5-μm-DWP-Er∶ZBLAN光纤激光器边值问题的稳态分析算法,同时分析了标准弛豫算法在此种情况下的各项计算特性,对两种方法进行了... 建立了3.5μm双波长泵浦(DWP)Er∶ZBLAN光纤激光器的理论模型,并首次引入基于弛豫-打靶组合方法(RSM)求解3.5-μm-DWP-Er∶ZBLAN光纤激光器边值问题的稳态分析算法,同时分析了标准弛豫算法在此种情况下的各项计算特性,对两种方法进行了详细对比。研究结果表明,在3.5-μm-DWP-Er∶ZBLAN理论模型下,所提算法相比标准的弛豫法有着明显优势。一方面对猜测值具有低敏感性,无需在仿真前对猜测值进行高精度的估值;另一方面在高输出精度下,算法收敛速度可达标准弛豫法的10倍以上,有效提升了仿真的计算速度和准确度。所提算法对3.5-μm-DWP-Er∶ZBLAN光纤激光器的理论特性研究有着较大的实用价值。 展开更多

关键词 激光光学 中红外光纤激光器 氟化锆基光纤 3.5μm 数值模拟 弛豫-打靶组合方法 边值问题

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