数值优化3~5 μm中红外ZBLAN光纤拉曼激光器的研究

3~5 μm 中红外激光在国防、医疗、自由空间光通信及材料加工等领域具有重要的应用价值。本文提出利用发展较成熟的2.7~2.9 μm 掺Er 激光作为拉曼抽运源,ZBLAN 光纤作为拉曼增益介质,为获得激射波长灵活、结构紧凑的3~5 μm 中红外激光提供一种可行方法。依据光纤拉曼激光器的非线性耦合方程组,数值分析并优化设计了3~5 μm 中红外ZBLAN 光纤一级/二级拉曼激光器。主要研究了ZBLAN 光纤长度和输出镜反射率等参数对拉曼激光阈值及输出功率的影响。数值结果表明:1) 拉曼阈值随着输出镜反射率的增大而明显下降,且存在最优的ZBLAN光纤长度使一级拉曼阈值最低(4.15 W);2)