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单频光纤激光是近年来靠前外激光技术领域研究的热点之一，得到了快速发展与广泛应用。本书内容新颖、特色鲜明，从稀土离子发光机理、单频激光器件到激光系统与应用等不同层次进行了介绍与论述，可读性强。主要内容包括：发光离子能级与光谱谱线对单频激光输出特性的影响；单频光纤激光的基本特性与测量，及其产生、放大过程中的特性分析；单频光纤激光噪声机理与抑制、线宽控制与稳频及其典型应用等。

前言

第1章绪论1

1.1引言1

1.2发光离子的能级跃迁2

1.2.1发光离子的能级2

1.2.2发光离子的能级跃迁6

1.3谱线展宽10

1.3.1均匀展宽和非均匀展宽10

1.3.2介质中发光粒子的光谱14

1.3.3谱线展宽与激光17

参考文献23

第2章单频光纤激光的基本特性及测量方法26

2.1单频光纤激光的基本参数26

2.1.1功率、波长以及光谱特性26

2.1.2单纵模特性28

2.1.3模式质量29

2.1.4偏振态30

2.2单频光纤激光线宽特性及测试方法32

2.3单频光纤激光噪声特性35

2.3.1强度噪声的定义及测试方法35

2.3.2频率噪声的定义及测试方法37

参考文献39

第3章单频光纤激光的产生40

3.1单频光纤激光器的分类40

3.1.1分布布拉格反射（DBR）型单频光纤激光器40

3.1.2分布反馈（DFB）型单频光纤激光器42

3.1.3环形腔单频光纤激光器42

3.2短线型DBR腔单频光纤激光器43

3.2.1高增益光纤材料的制备44

3.2.2异质光纤熔接技术47

3.2.3连续单频光纤激光腔的设计与制作48

3.2.4脉冲单频光纤激光器52

3.2.5频率调制单频光纤激光器55

参考文献57

第4章单频光纤激光噪声产生机理及其抑制技术59

4.1噪声产生机理分析59

4.1.1强度噪声机理59

4.1.2频率噪声机理63

4.2噪声抑制技术67

4.2.1强度噪声抑制67

4.2.2频率噪声抑制76

参考文献82

第5章单频光纤激光线宽控制与稳频技术85

5.1单频光纤激光的线宽控制85

5.1.1线宽压窄技术86

5.1.2线宽展宽技术92

5.2单频光纤激光器的稳频技术95

5.2.1单频光纤激光器频率稳定方法95

5.2.2DBR短腔单频光纤激光器稳频实例99

参考文献102

第6章单频光纤激光的放大104

6.1单频光纤激光放大技术104

6.1.1MOPA光纤激光器基本原理104

6.1.2MOPA光纤激光器结构105

6.1.3大功率MOPA单频激光系统的因素107

6.2连续单频光纤激光的放大109

6.2.11.0μm波段连续单频光纤激光的放大109

6.2.21.5μm波段连续单频光纤激光的放大122

6.2.32.0μm波段连续单频光纤激光的放大132

6.3脉冲单频光纤激光的放大136

6.3.11.0μm波段脉冲单频光纤激光的放大136

6.3.21.5μm波段脉冲单频光纤激光的放大143

6.3.32.0μm波段脉冲单频光纤激光的放大147

参考文献150

第7章单频光纤激光的应用160

7.1单频光纤激光在非线性领域的应用160

7.1.1激光在非线性频率转换中的应用160

7.1.2单频光纤激光在倍频中的理论与应用161

7.2单频光纤激光在相干光通信领域的应用163

7.2.1相干光通信基本原理163

7.2.2相干光发射模块中的单频窄线宽光源165

7.2.3高速相干光通信的单频窄线宽光源发展应用情况167

7.3单频光纤激光在光学测量领域的应用169

7.3.1谐振式光纤陀螺169

7.3.2光纤水听器173

7.3.3激光雷达176

7.4单频光纤激光在分布式光纤传感领域的应用178

7.4.1分布式光纤传感技术的基本原理178

7.4.2基于瑞利散射的分布式光纤振动传感技术179

7.4.3基于布里渊效应的分布式光纤温度应变传感技术182

7.4.4基于拉曼效应的分布式光纤温度传感技术185

参考文献186

杨中民，教授，博士生导师，长江学者特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，现任广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室主任、华南理工大学物理与光电学院院长、科技部“863”计划主题专家、第七届科技委学部委员、十三五重点专项“材料基因工程关键技术与支撑平台”专家委员会委员、全国科技创新领军人才联盟副理事长。

主要从事光纤与光纤器件研究工作，近年来主持国家重点研发计划、863计划、国家自然科学基金、军品配套以及省部级项目20余项。申请专利80余项，授权40余项。先后发表SCI收录论文170余篇。获国家技术发明奖二等奖2项（排名靠前和3）、技术发明一等奖1项（排名靠前）、广东省自然科学一等奖1项（排名第2）；获广东省特支计划杰出人才（南粤百杰）、南粤创新奖以及何梁何利科学与技术创新奖等。

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