导　　师： 张勤远

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 2.0-3.0μm波段激光具有大气传输特性优异、对烟雾穿透能力强、对“人眼安全”且位于水分子的强吸收带等特点,在超高精度材料加工、超远距离远程遥感、大气污染实时监测、无损医疗手术和军事国防等领域具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。目前,2.0μm光纤激光器的基质材料主要为石英玻璃,而3.0μm光纤激光器的基质材料则仅局限在氟化物玻璃中。由于石英玻璃发光效率低、调谐范围窄、泵浦阈值高、难以实现2.0μm以上波段的激光,而氟化物玻璃存在制备困难、容易析晶、抗激光损伤阈值低的缺点,制约其进一步的发展。因此,如何实现稀土离子在多组分玻璃中高效高强度的2.0-3.0μm波段发光,如何解决2.0-3.0μm波段发光与激光存在的玻璃热稳定性较差、光纤增益低、高质量多组分玻璃光纤制备困难等问题,如何解决新型高增益高效率有源玻璃光纤及光纤激光器基础问题从而大幅度地提高和改善2.0-3.0μm波段光纤激光器材料与器件功能特性,是当前广泛关注的焦点问题。基于以上研究背景,本论文旨在探索出具有较高玻璃转变温度、优异热稳定性能和拉丝性能,以及高效率2.0-3.0μm波段发光的新型多组分激光玻璃基质。在此基础上,探索出制备低损耗多组分玻璃光纤的实验工艺及相关参数,并对其激光特性进行初步评估。本论文共分为五章。第一章综述了2.0-3.0μm波段光纤激光器的特点、应用、最新研究进展以及存在的问题,重点介绍了实现2.0-3.0μm发光与激光的稀土离子和玻璃基质的选择,最后提出了本论文的研究目的和研究内容。第二章至第五章详细研究了氟锗酸盐和钡碲酸盐玻璃光纤中的2.0-3.0μm中红外高效发光。本论文取得的成果主要包括:（1）针对Yb3+/Tm3+共掺光纤激光器斜率效率较低的问题,对单掺Tm3+和Yb3+/Tm3+共掺氟锗酸盐玻璃中Tm3+离子�

关 键 词： 多组分玻璃 中红外发光 能量传递 吮吸法 光纤激光器

领　　域： []