Yb3+掺杂分布对多模光纤振荡器输出特性的影响

"不同Yb3+掺杂分布对多模光纤振荡器的影响" 本文主要探讨了光纤纤芯中Yb3+掺杂分布如何影响高功率多模光纤振荡器（MOPA）的输出特性。研究指出，Yb3+的掺杂分布对于激光器性能至关重要，因为它能改变光纤的增益特性和模式行为。 首先，文章建立了一个多模光纤振荡器的理论模型，通过求解光纤振荡器的速率方程组来模拟均匀型和抛物线型Yb3+掺杂双包层增益光纤在激光器中的输出特性。这种建模方法能够帮助理解不同掺杂分布如何影响光束的质量和能量输出。 接着，作者们特别关注了当Yb3+在纤芯75%区域内均匀掺杂的情况，并引入了模式耦合系数矩阵来深入分析掺杂分布对振荡器输出特性的影响。这一分析揭示了掺杂分布的不均匀性可以显著改变光纤内部的模式竞争行为，进而影响到激光器的模式选择。 计算结果显示，不同的Yb3+掺杂分布确实会对振荡器的输出特性产生不同的效果。例如，均匀掺杂可能促进高阶模式的激活，而特定的非均匀分布则可能有利于抑制这些高阶模式，从而有利于实现基模输出，即激光器主要发射单模光束。 基模输出在高功率激光应用中尤其重要，因为它提供了更好的光束质量和聚焦能力。因此，通过设计和控制Yb3+的掺杂分布，可以优化多模光纤振荡器的性能，使其更加适应高功率、高稳定性以及高效能的需求。 关键词涉及激光器、高功率多模光纤振荡器、Yb3+掺杂分布、基模和高阶模，强调了这些因素在光纤激光技术中的关键作用。研究的结论对于提升光纤激光器的设计和制造水平具有指导意义，为未来的光纤激光器研发提供了新的思路和方法。 这篇论文深入研究了Yb3+掺杂分布对多模光纤振荡器性能的影响，强调了通过精确控制掺杂分布可以实现更高效的激光输出，尤其是对于高功率应用和单模运行的需求。这一发现对于光纤激光器的工程应用和进一步的科学研究具有重要意义。