高功率光纖雷射技術

《高功率光纖雷射技術》是2010年科學出版社出版的圖書，作者是趙尚弘等。本書主要介紹了雙包層光纖雷射器、放大器的結構和工作原理等內容。

描述

高功率光纖雷射技術是近年來國內外雷射技術領域研究的熱點之一，雙包層光纖雷射器、放大器是產生高功率光纖雷射的關鍵器件。本書內容新穎，理論模型下的特性分析與實驗結果相對照，可讀性強。主要內容包括：光在光纖中的傳輸特性；雙包層光纖雷射器、放大器的結構和工作原理；雙包層光纖雷射產生、放大過程中的特性分析；光纖雷射非相干組束的規律以及組束的效果分析。　本書可供從事光纖雷射技術領域理論和套用研究的科研工作者、工程技術人員參考，也可作為高等院校相關專業研究生教材或高年級本科生的教學參考用書。

目錄

前言

第1章 緒論

1.1 引言

1.2 雙包層光纖雷射器、放大器概述

1.2.1 普通光纖和雙包層光纖的比較

1.2.2 包層泵浦技術

1.2.3 雙包層光纖雷射器、放大器的結構

1.2.4 雙包層光纖雷射器、放大器的突出優點

1.3 雷射組束的概念和分類

1.4 雙包層光纖雷射器、放大器研究的最新進展

1.5 光纖雷射組束的進展

1.5.1 相干組束

1.5.2 非相干組束

1.6 光纖雷射技術發展前景分析

1.6.1 國內光纖雷射技術發展的主要瓶頸

1.6.2 光纖雷射技術發展前景分析

參考文獻

第2章 光在光纖中的傳輸

2.1 光在普通光纖中的傳輸

2.1.1 普通光纖的基本結構

2.1.2 光線傳播的方法

2.1.3 光纖的彎曲

2.1.4 光纖端面的傾斜效應

2.2 光波導的一般理論

2.2.1 麥克斯韋方程組

2.2.2 波動方程

2.2.3 模式

2.2.4 模式場的縱、橫向分量

2.3 光在光纖中傳播的波動理論

2.3.1 矢量模

2.3.2 線偏振模與標量法

2.3.3 階躍光纖

2.3.4 均勻折射率單模光纖的分析

2.3.5 光纖的損耗

2.4 光在雙包層光纖中的傳播

2.4.1 雙包層光纖的基本特性

2.4.2 雙包層光纖中泵浦光的傳輸

2.4.3 雙包層光纖的吸收效率及其特性

參考文獻

第3章 光纖雷射的基本理論

3.1 光的受激輻射基本概念

3.1.1 黑體輻射的普朗克公式

3.1.2 光的發射和吸收

3.2 雷射產生的條件

3.2.1 粒子數反轉和光放大

3.2.2 光的自激振盪和閾值條件

3.3 原子的能級結構

3.3.1 三能級系統

3.3.2 四能級系統

3.4 速率方程

3.4.1 四能級系統速率方程

3.4.2 三能級系統速率方程

3.5 雷射的特性

3.5.1 雷射的空間相干性和方向性

3.5.2 時間相干性和單色性

3.5.3 雷射的高亮度

參考文獻

第4章 光纖雷射器的諧振腔理論

4.1 光纖雷射腔理論的一般問題

4.1.1 諧振腔的分類

4.1.2 模的概念、腔與模的一般聯繫

4.1.3 光腔的損耗

4.2 共軸球面腔的穩定性條件

4.2.1 腔內光線往返傳播的矩陣表示

4.2.2 共軸球面腔的穩定性條件

4.3 開腔模式的物理概念和衍射理論分析方法

4.3.1 橫模的一般物理概念

4.3.2 孔闌傳輸線

4.3.3 菲涅爾一基爾霍夫衍射積分

4.3.4 自再現模所應滿足的積分方程式

4.3.5 復常數丁的意義

4.3.6 分離變數法

4.4 平行平面腔模的疊代解法

4.5 圓形鏡共焦腔

4.6 一般穩定球面腔的模式特徵

參考文獻

第5章 光纖雷射器結構及組成

5.1 泵浦源

5.1.1 泵浦源的選擇

5.1.2 泵浦方式

5.2 諧振腔結構

5.2.1 線形腔

5.2.2 環形腔

5.2.3 其他腔型結構

5.3 增益介質

5.3.1 增益介質的類型以及摻雜濃度

5.3.2 增益介質的長度

5.4 摻雜光纖特性

5.4.1 摻餌光纖

5.4.2 鉺/鐿共摻光纖

5.4.3 其他摻稀土元素光纖

5.5 雙包層光纖雷射器

5.5.1 雙包層光纖的結構與特點

5.5.2 雙包層光纖雷射器的原理與特點

5.6 雙包層光纖雷射器的分類

5.6.1 線形腔單端泵浦雙包層光纖雷射器

5.6.2 線形腔雙端泵浦雙包層光纖雷射器

5.6.3 全光纖環形腔雙包層光纖雷射器

5.6.4 包層泵浦調Q光纖雷射器

5.7 雙包層光纖雷射器的泵浦耦合技術

5.7.1 端面泵浦

5.7.2 側面泵浦

5.7.3 各種側面泵浦耦合技術討論

5.7.4 其他泵浦方式

5.8 影響光纖雷射器性能的因素

參考文獻

第6章 稀土摻雜雙包層光纖雷射器的特性

6.1 F-P腔雙包層鉺/鐿共摻光纖雷射器

6.1.1 鉺/鐿共摻石英晶系的能級躍遷

6.1.2 雙包層鉺/鐿共摻光纖雷射器的理論模型

6.1.3 雙包層鉺/鐿共摻光纖雷射器的穩態特性

6.1.4 雙包層鉺/鐿共摻光纖雷射器的動態特性

6.1.5 雙包層鉺/鐿共摻光纖雷射器上能級粒子數的空間分布

6.2 鉺/鐿共摻抑制能量上轉換

6.2.1 摻鉺光纖雷射器的能量上轉換

6.2.2 鉺/鐿共摻抑制能量上轉換

6.3 摻鉺光纖雷射器的自脈動及抑制

6.3.1 自脈動的成因分析

6.3.2 抑制自脈動模型

6.3.3 抑制自脈動的效果

6.4 鉺/鐿共摻抑制自脈動的分析

6.4.1 理論模型

6.4.2 抑制自脈動的效果

6.5 雙包層鉺/鐿共摻光纖雷射器實驗

6.5.1 實驗器材及裝置

6.5.2 實驗裝置

6.5.3 實驗結果及分析

6.6 環形腔雙包層摻銩光纖雷射器的理論模型

6.6.1 Tm3的能級躍遷及速率方程

6.6.2 改進的環形腔結構

6.7 再吸收對雷射功率影響

6.8 對摻銩光纖雷射器模型的改進

6.9 環形腔雙包層摻銩光纖雷射器的特性

6.9.1 光纖參數

6.9.2 雙包層摻銩光纖雷射器的穩態特性

……

第7章 稀土摻雜光纖放大器的放大特性

第8章 光纖雷射的空間傳輸特性

第9章 光纖雷射的非相干組束

參考文獻