高功率掺铥光纤放大器中受激布里渊散射效应研究

近年来随着对单频光纤激光器和放大器研究的不断深入，得到了越来越高的输出功率，由于单频光纤激光器、放大器的输出功率在很大程度上受限于受激布里渊散射(SBS)效应，故需要研究SBS 效应的影响因素和抑制方法。利用铥离子(Tm3+)的速率方程和SBS 效应下双包层光纤放大器的速率方程，建立了单频光纤放大器的理论模型，计算得到了掺铥光纤放大器的能量分布和输出功率，并讨论了光纤长度、抽运功率、Tm3+掺杂浓度、增益光纤内温度分布等因素对单频光纤放大器中SBS 效应和输出功率的影响，总结了在提高放大器输出功率的同时有效抑制SBS 效应的方法。自行搭建了全光纤掺铥光纤种子光源及放大器，高稳定性的全光纤掺铥激光种子光的中心波长为1941 nm，信噪比约为60 dB。当掺铥放大器的抽运功率达到2.15 W 时，激光的输出功率可以达到0.766 W。