有源光纤与光纤激光

目录 前言常用术语缩略语表 **篇 有源光纤与光纤激光概述 第1章 本篇绪论 3 1.1 内容概览 3 1.2 研究进展 3 1.2.1 光纤激光器进展 4 1.2.2 光纤放大器进展 9 1.2.3 有源光纤进展 10 1.3 本篇主旨 22 参考文献 22 第2章 有源光纤与光纤激光基础 29 2.1 光致发光基础 29 2.1.1 光致发光原理及过程 29 2.1.2 能级图 30 2.1.3 辐射与非辐射跃迁 32 2.1.4 光谱理论 35 2.1.5 荧光寿命 44 2.1.6 能量传递 45 2.2 受激辐射与激光基础 57 2.2.1 激光原理 57 2.2.2 激光的特点 59 2.3 光纤激光器基本原理 59 2.4 光纤放大器基本原理 62 2.5 激光增益介质 66 2.5.1 典型激光能级系统 67 2.5.2 稀土离子 69 2.5.3 过渡金属离子 79 2.5.4 激光玻璃概况 83 参考文献 104 第3章 本篇结束语 114 3.1 内容精要 114 3.2 挑战与展望 115 第二篇 有源光纤 第4章 本篇绪论 121 4.1 内容概览 121 4.2 概述 122 4.3 本篇主旨 125 参考文献 125 第5章 激光玻璃形成区计算与实验 127 5.1 玻璃形成区计算预测 127 5.2 磷酸盐玻璃体系成玻区计算与实验 134 5.3 氟磷酸盐玻璃体系成玻区计算与实验 142 5.4 氟硫磷酸盐玻璃体系成玻区计算与实验 151 5.4.1 AlF3基氟硫磷酸盐玻璃 151 5.4.2 Al(PO3)3基氟硫磷酸盐玻璃 154 5.5 小结 156 参考文献 157 第6章 激光玻璃物理与光学光谱性质计算与实验 160 6.1 引言 160 6.2 研究方法 161 6.2.1 玻璃结构的相图模型方法 161 6.2.2 适用性与准确性判定方法 164 6.2.3 数据库建立方法 164 6.2.4 测试与表征方法 165 6.2.5 光谱性质计算 165 6.3 钕掺杂二元玻璃体系性质计算与实验 166 6.3.1 物理特性预测及验证 168 6.3.2 光学光谱特性预测及验证 170 6.4 钕掺杂三元玻璃体系性质计算与实验 177 6.4.1 物理特性预测及验证 178 6.4.2 光学光谱特性预测及验证 181 6.5 铒掺杂三元玻璃体系性质计算与实验 183 6.5.1 铒掺杂碲酸盐玻璃性质计算预测 183 6.5.2 铒掺杂锗酸盐玻璃性质计算预测 198 参考文献 212 附录 215 第7章 石英玻璃有源光纤 239 7.1 石英玻璃光纤 239 7.2 有源光纤 243 7.3 问题与展望 245 参考文献 246 第8章 特种激光玻璃有源光纤 247 8.1 特种玻璃光纤 247 8.1.1 硅酸盐玻璃光纤 247 8.1.2 磷酸盐玻璃光纤 250 8.1.3 重金属氧化物玻璃光纤 252 8.1.4 氟化物玻璃光纤 255 8.1.5 硫系玻璃光纤 257 8.2 特种玻璃有源光纤 257 8.2.1 用于1μm光纤激光的特种玻璃有源光纤 257 8.2.2 用于1.5μm光纤激光的特种玻璃有源光纤 258 8.2.3 用于2μm光纤激光的特种玻璃有源光纤 260 8.2.4 用于3μm光纤激光的特种玻璃有源光纤 262 8.3 掺杂与浓度猝灭 266 8.4 除杂除水 277 参考文献 290 第9章 新型有源光纤 297 9.1 微晶玻璃有源光纤 297 9.2 过渡金属有源光纤 302 9.3 量子点有源光纤 307 9.4 掺铋有源光纤 311 9.5 微结构有源光纤 315 9.6 特种光纤与标准石英光纤的低损耗熔接 318 参考文献 322 第10章 本篇结束语 330 10.1 内容精要 330 10.2 挑战与展望 330 第三篇 光纤激光器与光纤放大器 第11章 本篇绪论 335 11.1 内容概览 335 11.2 概述 335 11.2.1 光纤激光器 335 11.2.2 光纤放大器 339 11.3 本篇主旨 346 参考文献 346 第12章 光纤激光器 350 12.1 掺稀土石英玻璃光纤激光器 350 12.1.1 掺钕石英光纤激光器 352 12.1.2 掺镱石英光纤激光器 364 12.1.3 掺铒石英光纤激光器 367 12.1.4 掺铥石英光纤激光器 369 12.1.5 掺钬石英光纤激光器 372 12.2 掺稀土特种玻璃光纤激光器 373 12.2.1 1μm特种玻璃光纤激光器 373 12.2.2 1.5μm特种玻璃光纤激光器 385 12.2.3 2μm特种玻璃光纤激光器 394 12.2.4 3μm特种玻璃光纤激光器 405 参考文献 411 第13章 光纤放大器 425 13.1 稀土掺杂光纤放大器 425 13.1.1 掺铒光纤放大器 425 13.1.2 EDFA带宽展宽——L波段(1.6μm)光纤放大器 429 13.1.3 掺铥光纤放大器 431 13.1.4 掺镨光纤放大器 432 13.1.5 第二通信窗口用其他放大器 433 13.2 新型超宽带掺杂光纤放大器 435 13.2.1 掺铋光纤放大器 436 13.2.2 半导体量子点掺杂光纤放大器 441 参考文献 443 第14章 本篇结束语 449 14.1 内容精要 449 14.2 挑战与展望 450 索引 452 彩图