【摘 要】
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微结构光纤的出现是光纤激光器发展史上新的里程碑。大模场微结构光纤因有较大的模场面积，可以有效的降低光纤激光器高功率运转时的非线性效应和热效应，从而保持良好的光束质量
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微结构光纤的出现是光纤激光器发展史上新的里程碑。大模场微结构光纤因有较大的模场面积，可以有效的降低光纤激光器高功率运转时的非线性效应和热效应，从而保持良好的光束质量，提高激光输出功率，成为高功率激光器的研究热点，而小芯径微结构光纤的有效模场面积较小，则输出功率较低。但是，小芯径微结构光纤可以实现超连续光谱的产生、频率的转换、孤子的产生及传输和脉冲的整形和压缩等，这些优点使得小芯径微结构光纤在光通信的孤子传输、色散补偿器件、各类传感器件和波分复用(WDM)等许多方面有着很强的应用价值和发展前景。值得一提的是，关于小芯径掺镱微结构光纤光谱特性和激光实验的研究却鲜少报导。本论文主要对以掺杂粉末直拉棒工艺制备的小芯径掺镱微结构光纤为增益介质的光纤激光器的相关内容进行了研究，主要内容如下: 首先，阐述了微结构光纤激光器国内外研究进展和应用前景，重点分析了微结构光纤的优良特性和研究意义。探讨了掺镱微结构光纤激光器的工作原理，分析了Yb3+能级结构、跃迁过程、速率方程以及跃迁截面;F-P腔结构分类和工作原理;泵浦源和包层泵浦耦合技术，重点分析了端面泵浦耦合技术。 其次，采用堆积-拉制法制备了小芯径掺镱微结构光纤。论述了该光纤的制备流程，包括制备掺镱激光石英棒、制备掺镱微结构光纤预制棒，拉制出符合要求的小芯径掺镱微结构光纤。分别测试该光纤的端面结构、吸收谱特性、荧光谱特性和光束质量。 最后，搭建了掺镱微结构光纤激光器的实验平台，测试光纤的激光光谱图和激光器斜率效率。获得了0.42W的功率输出，斜率效率达33％。除此之外，实验过程中探究了增益光纤长度对激光输出特性的影响。
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