光纖激光器：原理、技術與應用

 
第1章基礎理論概要
1.1電磁波原理
1.1.1麥克斯韋方程組
1.1.2電磁波
1.1.3電磁波的衰減
1.1.4電磁波譜
1.1.5平面波、亥姆霍茲方程與標量解
1.2激光原理
1.2.1能級與粒子數(shù)分布
1.2.2自發(fā)輻射與受激輻射
1.2.3光學諧振腔
1.2.4熒光、超熒光和激光
1.2.5激光條件、閾值和輸出功率
1.2.6光的偏振
1.3光纖原理
1.3.1光纖導光原理： 全反射
1.3.2階躍光纖的射線分析基礎
1.3.3光纖的數(shù)值孔徑
1.3.4階躍折射率光纖的模式
1.3.5階躍折射率光纖的標量近似解
1.3.6模式截止條件
1.3.7單模光纖的電磁場分布
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第2章光纖激光器的早期研究
2.1歷史回顧
2.2稀土元素和稀土摻雜玻璃的能級
2.3稀土摻雜光纖的制備
2.4光纖激光器的諧振腔
2.5光纖激光器早期研究成果
2.6光纖激光器的優(yōu)點
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第3章光纖激光器的偏振效應
3.1光纖激光器與傳統(tǒng)激光器的區(qū)別
3.1.1線偏振窄帶泵浦光
3.1.2雙折射諧振腔
3.1.3縱向泵浦系統(tǒng)
3.2實驗樣本與實驗裝置
3.3泵浦光傳輸和熒光的偏振特性
3.4光纖激光器的偏振效應現(xiàn)象
3.4.1自發(fā)輻射的熒光與泵浦光偏振取向無關
3.4.2“單模”光纖激光器存在兩個正交的偏振激光模
3.4.3激光器輸出激光的偏振度與泵浦光偏振取向有關
3.5光纖激光器的偏振效應理論
3.5.1玻璃結構
3.5.2電偶極子模型
3.5.3電偶極子輻射
3.5.4斯托克斯效應
3.5.5自發(fā)輻射和受激輻射
3.5.6三點假設
3.5.7速率方程
3.5.8兩個正交的本征偏振模
3.5.9激光輸出的偏振與泵浦光偏振取向的關系
3.5.10偏振受激截面比
3.5.11有效吸收泵浦功率
3.5.12偏振選擇率
3.5.13泵浦功率的偏振耦合
3.6激光特性分析
3.6.1單程增益
3.6.2閾值
3.6.3斜率效率
3.6.4弛豫振蕩頻率
3.6.5偏振度
3.6.6偏振截面比的測量
3.6.7光纖激光器的單偏振操作
3.6.8單偏振操作的偏振效率
3.7光纖激光器偏振效應的應用
3.7.1單偏振光纖激光器
3.7.2光纖激光器的偏振開關
3.8結論
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第4章光纖激光器的增強操作
4.1單模單頻
4.1.1單向環(huán)形光纖激光器
4.1.2短腔光柵光纖激光器
4.1.3腔內(nèi)附加窄帶選頻器件的光纖激光器
4.2包層泵浦
4.2.1包層泵浦的概念
4.2.2雙包層光纖的折射率分布
4.2.3雙包層光纖的結構設計
4.3混合摻雜
4.3.1鉺鐿混合摻雜的光纖激光器
4.3.2混合摻雜介質(zhì)的速率方程
4.3.3混合摻雜需要注意的問題
4.4頻率上轉(zhuǎn)換
4.4.1頻率上轉(zhuǎn)換的概念
4.4.2頻率上轉(zhuǎn)換光纖激光器
4.5自調(diào)Q自鎖模
4.5.1同時自調(diào)Q和自鎖模光纖激光器
4.5.2主動調(diào)Q和被動鎖模光纖激光器
4.5.3一例半導體激光器自調(diào)Q實驗
4.5.4同時自調(diào)Q和自鎖模機理猜想
4.6多波長操作
4.6.1多波長輸出的早期探索
4.6.2基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應產(chǎn)生多波長的技術
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第5章高功率光纖激光產(chǎn)生技術
5.1包層泵浦技術
5.1.1雙包層光纖結構
5.1.2GTWAVE光纖結構
5.2大模場光纖技術
5.2.1傳統(tǒng)雙包層低NA大模場摻雜光纖
5.2.2傳統(tǒng)大模場光纖激光器輸出突破千瓦瓶頸
5.2.3摻雜離子和激光波長
5.2.4近單模傳統(tǒng)大模場光纖激光器單纖輸出功率
5.2.5傳統(tǒng)大模場光纖激光器的單纖理論輸出功率極限
5.3雙包層大模場光子晶體光纖技術
5.4級聯(lián)泵浦技術
5.5合束技術
5.5.1相干合束技術
5.5.2光譜合束技術
5.6激光器光束質(zhì)量參數(shù)
5.7商用高功率光纖激光器
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第6章單頻窄線寬光纖激光產(chǎn)生技術
6.1單頻窄線寬光纖激光產(chǎn)生機理
6.2有源光纖短直腔DBR激光產(chǎn)生技術
6.3有源光纖DFB激光產(chǎn)生技術
6.4無源光纖非線性DFB激光產(chǎn)生技術
6.4.1概述
6.4.2拉曼-DFB光纖激光器理論模型
6.4.3拉曼-DFB光纖激光信號的動態(tài)演變過程
6.4.4高功率拉曼-DFB光纖激光器的實現(xiàn)及其輸出特性
6.4.5拉曼-DFB光纖激光器的其他非線性現(xiàn)象
6.5高功率單頻窄線寬光纖激光最新進展
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第7章光纖超快脈沖和超連續(xù)譜產(chǎn)生技術
7.1光纖超快脈沖產(chǎn)生機理
7.1.1光纖調(diào)Q脈沖激光產(chǎn)生技術
7.1.2光纖鎖模脈沖激光產(chǎn)生技術
7.1.3光纖啁啾脈沖放大技術
7.2光纖超連續(xù)譜光源產(chǎn)生機理
7.3光纖超快脈沖和超連續(xù)譜技術的最新進展
7.3.1光纖超快脈沖技術最新進展
7.3.2光纖超連續(xù)譜技術最新進展
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第8章光纖激光器的應用
8.1高功率光纖激光器的典型應用
8.1.1在傳統(tǒng)加工制造方面的應用
8.1.2在增材加工及制造方面的應用
8.1.3在激光清洗方面的應用
8.1.4在國防領域的應用
8.2單頻窄線寬光纖激光器的應用
8.3超快脈沖光纖激光器的應用
8.4超連續(xù)譜光源的應用
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第9章光纖激光器的未來
9.1從市場角度看光纖激光器的機遇與挑戰(zhàn)
9.2超大功率光纖激光器的光場調(diào)控技術
9.3高平均功率超快光纖激光器的未來發(fā)展趨勢
9.4單頻窄線寬光纖激光器的未來應用前景
參考文獻與深入閱讀
索引