高功率脉冲光纤激光器一直以来就是国内外激光技术领域研究的热点之一,近年来得到了快速发展与广泛应用。本书内容丰富、深入浅出,针对几种类型的高功率脉冲光纤激光器,从基础理论到激光器实例再到拓展应用,分层次进行了介绍与论述,专业性与可读性兼备。主要内容包括脉冲光纤激光技术及关键器件、纳秒脉冲光纤激光器、超短脉冲(皮秒/飞秒)光纤激光器与中红外脉冲光纤激光器。
样章试读
目录
- 目录
序
前言
第1章 绪论 1
第2章 脉冲光纤激光技术及关键器件 5
2.1 脉冲光纤激光产生技术 5
2.1.1 腔外调制技术 5
2.1.2 光纤锁模技术 7
2.2 脉冲光纤激光放大技术 9
2.2.1 主振荡功率放大技术 9
2.2.2 啁啾脉冲放大技术 10
2.3 脉冲光纤激光关键器件 12
2.3.1 石英光纤 12
2.3.2 中红外光纤 12
2.3.3 光纤布拉格光栅 14
2.3.4 光纤合束器 21
参考文献 23
第3章 纳秒脉冲光纤激光器 25
3.1 概述 25
3.1.1 纳秒脉冲光纤激光概述 25
3.1.2 纳秒脉冲光纤激光研究现状 26
3.1.3 纳秒脉冲光纤激光面临的挑战 32
3.2 纳秒脉冲光纤激光产生 33
3.2.1 电光调制产生窄线宽纳秒脉冲光纤激光 33
3.2.2 声光调制产生窄线宽纳秒脉冲光纤激光 37
3.2.3 电光和声光同步调制产生窄线宽纳秒脉冲光纤激光 38
3.3 纳秒脉冲光纤激光放大器 41
3.3.1 纳秒脉冲光纤激光放大器理论研究 41
3.3.2 纳秒脉冲光纤激光放大器关键问题 47
3.3.3 纳秒脉冲光纤激光放大器输出特性 57
3.4 纳秒脉冲光纤激光器的应用 72
3.4.1 高功率纳秒脉冲光纤激光器在工业加工中的应用 72
3.4.2 单频脉冲光纤激光器在激光雷达中的应用 78
3.5 本章小节 83
参考文献 84
第4章 超短脉冲(皮秒/飞秒)光纤激光器 89
4.1 概述 89
4.1.1 超短脉冲光纤激光概述 89
4.1.2 超短脉冲光纤激光研究现状 90
4.1.3 超短脉冲光纤激光发展趋势及面临的挑战 99
4.2 超短脉冲锁模光纤激光振荡器 100
4.2.1 超短脉冲锁模光纤激光振荡器基本理论 100
4.2.2 NALM和SESAM锁模掺镱光纤激光振荡器 105
4.2.3 大模场掺镱光子晶体光纤混合锁模光纤激光振荡器 111
4.2.4 其他类锁模光纤激光振荡器 114
4.3 飞秒光纤激光啁啾脉冲放大技术 117
4.3.1 光纤激光放大器基本理论 117
4.3.2 基于CFBG展宽器的啁啾脉冲放大器 124
4.3.3 基于CVBG压缩器的啁啾脉冲放大器 132
4.3.4 其他波段飞秒光纤激光放大器 137
4.4 超短脉冲光纤激光相干合成 144
4.4.1 相干合成基本原理 144
4.4.2 超短脉冲光纤激光相干合成方法 145
4.4.3 超短脉冲光纤激光相干合成研究 152
4.5 超短脉冲光纤激光的应用 170
4.5.1 超短脉冲激光在国防领域的应用 170
4.5.2 超短脉冲激光在医学领域的应用 173
4.5.3 超短脉冲激光在工业领域的应用 178
4.5.4 超短脉冲激光在超快科学领域的应用 182
参考文献 188
第5章 中红外脉冲光纤激光器 196
5.1 概述 196
5.1.1 中红外脉冲光纤激光概述 196
5.1.2 中红外脉冲光纤激光研究现状 197
5.1.3 中红外脉冲光纤激光面临的挑战 199
5.2 中红外光纤简介 201
5.2.1 中红外光纤基质玻璃材料 201
5.2.2 中红外光纤种类及其特点 205
5.2.3 中红外光纤制备技术 207
5.3 中红外脉冲激光直接产生方法 213
5.3.1 Er3+和Ho3+等稀土离子的中红外光学特性 213
5.3.2 中红外Er3+:ZBLAN光纤激光器理论 219
5.3.3 中红外脉冲调制光纤激光器 234
5.4 基于非线性技术的中红外脉冲激光产生方法 244
5.4.1 非线性效应理论 244
5.4.2 基于受激拉曼散射效应的中红外纳秒脉冲激光 252
5.4.3 基于色散波的中红外皮秒脉冲激光 253
5.4.4 基于孤子自频移中红外飞秒脉冲激光 258
5.5 中红外超连续谱光纤激光器 263
5.5.1 超连续谱概述 263
5.5.2 高功率中红外超连续光源 264
5.5.3 宽光谱中红外超连续光源 267
5.5.4 高相干性中红外超连续光源 269
5.5.5 高平坦性中红外超连续光源 274
5.6 中红外脉冲光纤激光器的应用 276
参考文献 286