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Er3+Yb3+共掺双包层光纤环形腔激光器的开题报告

1.研究背景

具有较宽的发射带宽的高功率激光器在光通信和材料加工等领域具有广泛的应用。Er3+Yb3+共掺双包层光纤环形腔激光器是一种常用的光纤激光器，其具有较宽的发射带宽和高的输出功率。另外，通过在双包层光纤中引入光子晶体结构可以实现超模共振，进一步提高激光的输出功率和效率。

目前国内外的相关研究主要集中在该激光器的基础理论研究和实验室制备方面，尚缺乏具有实际应用价值的工程示范和应用案例。

2.研究内容和方法

本研究旨在设计和制备一种Er3+Yb3+共掺双包层光纤环形腔激光器，并在其中引入光子晶体结构以实现超模共振效应。具体研究内容和方法如下：

（1）设计该激光器的基础结构，包括光纤材料的选择、双包层结构的设计和制备方法。

（2）通过数值模拟的方法优化该激光器的结构参数，进一步提高其性能。

（3）制备和测试Er3+Yb3+共掺双包层光纤环形腔激光器，并研究其输出功率、效率、波长和带宽等性能指标。

（4）在该激光器中引入光子晶体结构，研究其对激光性能的影响和优化方法。

（5）应用该激光器在光通信和材料加工等领域，探索其实际应用价值。

3.预期成果和意义

本研究将制备一种性能优良的Er3+Yb3+共掺双包层光纤环形腔激光器，并在其中引入光子晶体结构以实现超模共振效应，拓展其应用领域。具体预期成果如下：

（1）制备成功性能优良的Er3+Yb3+共掺双包层光纤环形腔激光器，其输出功率、效率、波长和带宽等性能指标达到或超过国内外同类研究成果。

（2）研究出引入光子晶体结构的方法和优化方案，进一步提高该激光器的输出功率和效率。

（3）探索该激光器在光通信和材料加工等领域的实际应用，为相关行业提供具有实际应用价值的工程示范和应用案例。

本研究的意义在于推动Er3+Yb3+共掺双包层光纤环形腔激光器的应用和产业化，提高我国在该领域的技术水平和市场竞争力。