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1、原理部分
(你把图放上去就行,描述可以不用)
铥元素能级结构如图4.5所示。基态能级为3H6,激发态依次为3F4, 3Hs, 3H4, 3F3, 3F2, 'G4 和'D2, 通常3F3, 3F2, 处于简并态为3F3.2。图4.5Tm3+能级结构图[ 29]结合图4.5和图4.6可知,要实现2pum波段的激光输出,就要实现3F4-→3H6能级跃迁,要实现3F4能级粒子数反转,有三种激发方式可以选择,分别为1.65 um、1.2 um及0.79 um,分别对应的激发方式为3H6- →3F4,3H6-3Hs,3H6-H4,在实际应用中可以根据实际需求选择不同的激发波长。下面逐一介绍着三 种激发方案。
(1) 3H6- -3F4泵浦方式,3F4为Tm3+的第一激发态,其能级大约位于基态以上6000 cm-1处,能级寿命约为334.7 pus, 吸收光谱范围从1450 nm至1800nm,发射光谱范围从1600 nm至2200 nm。3H6- 3F4属于同带泵浦,光-光转换效率较高,有利于 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 个粒子同时向3H6能级跃迁,并辐射处2 um波段的激光。这一过程称之为离子间的交叉驰豫。记为CR1: 3H4+'H6- 3F4+F4; 这一过程为共振能量传递,发生的概率高,理论上这种泵浦方式的量子效率可以达到200%。另一过程为CR2 :3H4+'H6- +3Hs+'F4; 但是3H4- 3Hs的发射谱和3H6- _3F4的吸收谱没有重叠,需要吸收多光子才能完成,这一.过程为吸热过程,发生的概率较低。商用的高功率793nm半导体激光器已经非常成熟,也是目前实现高功率2 yum激光的主要泵浦方式。
2、结构图
2.1种子光,使用的是第一种泵浦方式(3H6- -3F4泵浦方式)
种子光结构图
2.2三级放大(使用啁啾脉冲放大技术提升输出功率,一级放大二级放大三级放大其实长一样的,你要是觉得丑可以就画一个看怎么好看弄小点也行)
放大系统结构图
2.3加入高非线性光纤实现光谱展宽,这里用的是ZBLAN光纤(也就是发生超连续)
基于ZBLAN 光纤的高功率中红外超连续光源产生的结构图
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