目錄 **章緒論1 1.1中紅外激光概述2 1.1.1中紅外波段的定義2 1.1.2中紅外激光的產生2 1.1.3中紅外激光的應用5 1.2中紅外光纖激光技術發展歷史與現狀10 1.2.1基于稀土離子摻雜的中紅外光纖激光13 1.2.2基于非線性效應的中紅外光纖激光18 1.2.3中紅外光纖激光的技術難點與發展趨勢22 1.3光纖氣體激光技術發展歷史與現狀25 1.3.1光纖氣體激光器基本概念25 1.3.2基于粒子數反轉的光纖氣體激光技術27 1.3.3基于受激拉曼散射的光纖氣體激光技術36 1.3.4光纖氣體激光技術發展趨勢39 參考文獻40 第二章空芯光纖的發展歷史與現狀48 2.1空芯光纖概述48 2.1.1空芯光纖簡介48 2.1.2空芯光纖的分類49 2.1.3空芯光纖的應用49 2.2光子帶隙型空芯光纖52 2.2.1光子帶隙型空芯光纖的歷史與現狀52 2.2.2光子帶隙型空芯光纖的導光機理55 2.3反共振型空芯光纖56 2.3.1反共振型空芯光纖的歷史與現狀56 2.3.2反共振型空芯光纖的導光機理61 2.3.3反共振型空芯光纖的特性**** 2.4空芯光纖耦合技術67 2.4.1空間耦合技術68 2.4.2熔接耦合技術69 2.4.3拉錐耦合技術73 2.4.4端帽耦合技術75 參考文獻85 第三章中紅外光纖氣體激光理論92 3.1引言92 3.2分子特性分析92 3.2.1分子振動轉動能級92 3.2.2紅外光譜102 3.2.3拉曼光譜122 3.3基于粒子數反轉的光纖氣體激光理論126 3.3.1速率方程126 3.3.2仿真分析130 3.4基于受激拉曼散射的光纖氣體激光理論146 3.4.1耦合波方程146 3.4.2仿真分析150 3.5本章小結156 參考文獻157 第四章中紅外乙炔光纖氣體激光技術159 4.1引言159 4.2可調諧乙炔光纖氣體激光159 4.2.1實驗系統159 4.2.2光譜特性166 4.2.3功率特性169 4.3高功率乙炔光纖氣體激光173 4.3.1實驗系統173 4.3.2光譜特性174 4.3.3功率特性174 4.3.4時域特性176 4.4放大器結構乙炔光纖氣體激光177 4.4.1實驗系統177 4.4.2功率特性181 4.4.3時域特性186 4.4.4光束質量187 4.4.5后向激光特性188 4.5本章小結189 參考文獻190 第五章中紅外二氧化碳光纖氣體激光技術191 5.1引言191 5.2可調諧二氧化碳光纖氣體激光191 5.2.1實驗系統191 5.2.2光譜特性194 5.2.3功率特性198 5.2.4光束質量203 5.3高功率二氧化碳光纖氣體激光204 5.3.1實驗系統204 5.3.2光譜特性206 5.3.3功率特性210 5.3.4線寬特性224 5.3.5光束質量227 5.4放大器結構二氧化碳光纖氣體激光228 5.4.1實驗系統228 5.4.2光譜特性230 5.4.3功率特性231 5.4.4自吸收效應234 5.5本章小結242 參考文獻242 第六章中紅外溴化氫光纖氣體激光技術244 6.1引言244 6.2連續溴化氫光纖氣體激光244 6.2.1實驗系統245 6.2.2光譜特性257 6.2.3功率特性262 6.2.4線寬特性266 6.2.5光束質量267 6.3脈沖溴化氫光纖氣體激光272 6.3.1實驗系統272 6.3.2光譜特性280 6.3.3功率特性282 6.3.4時域特性286 6.3.5頻域特性288 6.3.6光束質量289 6.4高功率溴化氫光纖氣體激光290 6.4.1實驗系統291 6.4.2光譜特性300 6.4.3功率特性301 6.4.4光束質量308 6.5本章小結309 參考文獻309 第七章中紅外一氧化碳光纖氣體激光技術312 7.1引言312 7.22.3μm波段光纖激光研究進展312 7.2.1基于稀土離子（Tm3＋）摻雜314 7.2.2基于受激拉曼散射318 7.3窄線寬2.3μm波段光纖激光322 7.3.1實驗系統322 7.3.2實驗結果與分析324 7.4一氧化碳光纖氣體激光328 7.4.1一氧化碳氣體激光器實驗系統329 7.4.2實驗結果與分析330 7.5本章小結333 參考文獻333 第八章中紅外光纖氣體拉曼激光技術337 8.1引言337 8.2單級結構中紅外光纖氣體拉曼激光338 8.2.1實驗系統338 8.2.2甲烷實驗結果340 8.2.3氘氣實驗結果343 8.3級聯結構中紅外光纖氣體拉曼激光348 8.3.1實驗系統348 8.3.2甲烷甲烷級聯拉曼實驗結果350 8.3.3氘氣甲烷級聯拉曼實驗結果353 8.4本章小結360 參考文獻360