| 致谢 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| abstract | 第8-10页 |
| 1 绪论 | 第13-31页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 4.3μm光源的特点及其应用 | 第14-18页 |
| 1.2.1 火山监测和预测 | 第15-16页 |
| 1.2.2 碳循环与温室效应研究 | 第16-17页 |
| 1.2.3 CO_2兰姆塌陷光谱的测量和燃烧诊断 | 第17-18页 |
| 1.3 4.3μm波段光源实现方式和发展现状 | 第18-26页 |
| 1.3.1 4.3μm放电CO_2激光器 | 第18-19页 |
| 1.3.2 光学参量振荡器 | 第19-20页 |
| 1.3.3 量子级联激光器 | 第20-22页 |
| 1.3.4 固体激光器 | 第22-26页 |
| 1.4 硫系光纤激光器的发展现状 | 第26-28页 |
| 1.5 本课题的研究目的和研究内容 | 第28-31页 |
| 2 Dy掺Ga-As-S玻璃的制备与性能研究 | 第31-51页 |
| 2.1 引言 | 第31-33页 |
| 2.2 硫系玻璃的制备 | 第33-36页 |
| 2.2.1 硫系玻璃制备工艺流程 | 第33页 |
| 2.2.2 石英管预处理 | 第33页 |
| 2.2.3 原料称量及提纯 | 第33-34页 |
| 2.2.4 石英管预封和抽真空 | 第34页 |
| 2.2.5 硫系玻璃的熔制和退火 | 第34-35页 |
| 2.2.6 玻璃的切割和抛光 | 第35-36页 |
| 2.3 硫系玻璃性能表征 | 第36-37页 |
| 2.3.1 玻璃密度测试 | 第36页 |
| 2.3.2 玻璃折射率测试 | 第36页 |
| 2.3.3 玻璃热学属性测试 | 第36页 |
| 2.3.4 玻璃可见-红外光谱测试 | 第36页 |
| 2.3.5 掺杂玻璃荧光光谱及其寿命的测试 | 第36-37页 |
| 2.4 物理和热学性质 | 第37-39页 |
| 2.5 可见及近红外吸收光谱 | 第39-41页 |
| 2.6 Judd-Ofelt理论分析 | 第41-47页 |
| 2.6.1 Judd-Ofelt理论基础 | 第41-45页 |
| 2.6.2 Judd-Ofelt理论计算结果及分析 | 第45-47页 |
| 2.7 中红外发光特性研究 | 第47-50页 |
| 2.7.1 中红外荧光光谱 | 第47-48页 |
| 2.7.2 中红外荧光寿命 | 第48-49页 |
| 2.7.3 激光品质因数 | 第49-50页 |
| 2.8 本章小结 | 第50-51页 |
| 3 Dy~(3+)掺Ge_(20)Ga_5Sb_(10)S_(65)玻璃及其光纤的制备与性能研究 | 第51-71页 |
| 3.1 引言 | 第51页 |
| 3.2 Dy~(3+)离子掺杂Ge_(20)Ga_5Sb_(10)S_(65)玻璃的制备及测试 | 第51-53页 |
| 3.2.1 基本物理性质 | 第51-52页 |
| 3.2.2 可见及近红外吸收光谱 | 第52-53页 |
| 3.3 J-O理论计算及分析 | 第53-54页 |
| 3.4 中红外荧光光谱分析 | 第54-56页 |
| 3.5 荧光寿命测试及其分析 | 第56-58页 |
| 3.6 Cl_2气除杂 | 第58-63页 |
| 3.6.1 杂质来源 | 第58-59页 |
| 3.6.2 除杂工艺流程 | 第59-60页 |
| 3.6.3 除杂实验结果及分析 | 第60-63页 |
| 3.7 Ge_(20)Ga_5Sb_(10)S_(65)玻璃光纤制备 | 第63-70页 |
| 3.7.1 硫系玻璃光纤制备方法 | 第63-66页 |
| 3.7.2 单模双包层Ge_(20)Ga_5Sb_(10)S_(65)光纤的制备 | 第66-69页 |
| 3.7.3 Dy~(3+)掺Ge_(20)Ga_5Sb_(10)S_(65)光纤荧光测试 | 第69-70页 |
| 3.8 本章小结 | 第70-71页 |
| 4 1.7μm掺铥石英全光纤激光器泵浦源研究 | 第71-91页 |
| 4.1 引言 | 第71页 |
| 4.2 1.7μm光纤激光器的研究进展 | 第71-72页 |
| 4.3 1.7μm波段激光产生机理 | 第72-74页 |
| 4.3.1 790nm泵浦：~3H_6→~3H_4 | 第73-74页 |
| 4.3.2 1210nm泵浦：~3H_6→~3H_5 | 第74页 |
| 4.3.3 1550nm泵浦：~3H_6→~3F_4 | 第74页 |
| 4.4 掺铥石英光纤激光器中1.7μm短波长激光操作的难点 | 第74-77页 |
| 4.5 光纤布拉格光栅(FBG)的制作 | 第77-78页 |
| 4.6 单向泵浦1.7μm掺铥石英光纤激光器 | 第78-83页 |
| 4.6.1 实验部分 | 第78-80页 |
| 4.6.2 实验结果及其分析 | 第80-83页 |
| 4.7 基于双向泵浦的1.7μm掺铥石英光纤激光器 | 第83-87页 |
| 4.7.1 实验部分 | 第83-84页 |
| 4.7.2 实验结果及其分析 | 第84-87页 |
| 4.8 应用领域 | 第87-89页 |
| 4.8.1 超宽带激光光源 | 第87页 |
| 4.8.2 光学相干断层扫描技术(OCT) | 第87-88页 |
| 4.8.3 激光手术刀 | 第88-89页 |
| 4.8.4 聚合物焊接 | 第89页 |
| 4.9 本章小结 | 第89-91页 |
| 5 4.3 μm中红外硫系玻璃光纤激光器理论模拟研究 | 第91-107页 |
| 5.1 引言 | 第91-93页 |
| 5.2 数值理论仿真 | 第93-97页 |
| 5.2.1 ~6H_(15/2)→~6H_(9/2)+~6F_(11/2)泵浦波长：1319nm | 第95页 |
| 5.2.2 ~6H_(15/2)→~6H_(11/2)泵浦波长：1707nm | 第95-97页 |
| 5.3 模拟结果与分析 | 第97-104页 |
| 5.3.1 增益光纤长度对输出激光性能的影响 | 第97-99页 |
| 5.3.2 光纤损耗对输出激光性能的影响 | 第99页 |
| 5.3.3 增益光纤掺杂浓度对输出激光性能的影响 | 第99-100页 |
| 5.3.4 级联激光对输出激光性能的影响 | 第100-101页 |
| 5.3.5 泵浦波长为1707nm时，激光性能研究 | 第101-104页 |
| 5.4 本章小结 | 第104-107页 |
| 6 结论和展望 | 第107-111页 |
| 6.1 本论文工作总结 | 第107-108页 |
| 6.2 对未来工作的展望 | 第108-111页 |
| 参考文献 | 第111-125页 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 | 第125-126页 |
