当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

耗散孤子光纤激光器的特性研究

发布时间:2018-01-12 18:46

  本文关键词:耗散孤子光纤激光器的特性研究 出处:《电子科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 光纤激光器 超短脉冲 耗散孤子 被动锁模


【摘要】:单脉冲能量是被动锁模光纤激光器的一项重要指标,为了能够大幅度提高锁模光脉冲的能量,人们提出了各种光纤激光器方案。近年来,工作在正色散区的耗散孤子锁模光纤激光器引起了研究人员的广泛关注。与传统孤子相比,耗散孤子具有完全不同的脉冲形成机制和物理特性,它可以突破传统孤子所受到的能量限制,有效克服光波分裂,从而实现更高能量的锁模脉冲输出,因此,研究耗散孤子光纤激光器具有重要的科学意义和应用价值。本文主要研究内容和结果如下:首先,构建了正色散腔非线性偏振旋转(NPR)被动锁模掺铒光纤激光器,实验获得了稳定的耗散孤子锁模脉冲,其中心波长、光谱宽度、脉冲宽度和重复频率分别为1570.1 nm、22 nm、4.48 ps和2.322 MHz,脉冲具有强烈的啁啾。此外,通过调节泵浦功率和偏振控制器,实验观察到了由调制不稳定性导致的耗散孤子光谱边带,并利用调制不稳定性边带特性与色散的关系,估算出了腔内净色散。通过优化谐振腔结构,获得了2到7阶的谐波锁模耗散孤子脉冲,分析了谐波锁模脉冲形成的物理机制。此外,实验还观察到了束缚态耗散孤子。其次,采用“脉冲跟踪”法对正色散腔NPR被动锁模光纤激光器进行数值仿真研究。数值模拟了激光器谐振腔内光脉冲的形成和演化过程,分析了光脉冲在谐振腔内的偏振演化特性,讨论了激光器的工作参数对输出脉冲特性的影响。另外,数值仿真了激光器输出的耗散孤子在腔外负色散光纤中的脉冲压缩过程,通过优化光纤长度,将皮秒耗散孤子脉冲压缩至370 fs。最后,数值模拟研究了基于石墨烯的正色散腔被动锁模光纤激光器中耗散孤子的矢量特性。通过改变谐振腔内光纤的双折射拍长,仿真得到了不同偏振旋转锁定周期的偏振旋转锁定矢量耗散孤子,研究了其在腔内的偏振态演化过程,并与已报道的实验结果进行了对比分析。另外,通过改变谐振腔内的双折射拍长和小信号增益系数,仿真还得到了偏振锁定矢量耗散孤子。数值研究表明,偏振旋转锁定矢量耗散孤子和偏振锁定矢量耗散孤子是谐振腔内线性双折射和非线性双折射共同作用的结果。
[Abstract]:Monopulse energy is an important index of passive mode-locked fiber laser. In order to improve the energy of mode-locked fiber laser, a variety of optical fiber laser schemes have been proposed in recent years. Dissipative soliton mode-locked fiber lasers operating in the normal dispersion region have attracted wide attention. Compared with the traditional solitons, the dissipative solitons have completely different pulse formation mechanisms and physical characteristics. It can break through the energy limitation of the traditional soliton and overcome the splitting of optical wave effectively, so that the output of mode-locked pulse with higher energy can be achieved. The study of dissipative soliton fiber laser has important scientific significance and application value. The main contents and results of this paper are as follows: first. A passively mode-locked erbium-doped fiber laser with a positive dispersion cavity with nonlinear polarization rotation has been constructed. A steady dissipative soliton mode-locking pulse with center wavelength and spectral width has been obtained experimentally. The pulse width and repetition rate are 1570.1 nm ~ 22 nm ~ (-1) ~ 4.48 PS and 2.322 MHz, respectively, and the pulse has strong chirp. By adjusting the pump power and the polarization controller, the dissipative soliton spectral sideband caused by modulation instability is experimentally observed, and the relationship between the modulation instability sideband characteristic and the dispersion is used. The net dispersion in the cavity is estimated. By optimizing the structure of the resonator, the second to seventh order harmonic mode-locking dissipative soliton pulses are obtained, and the physical mechanism of the harmonic mode-locking pulses is analyzed. The bound state dissipative solitons are also observed. The pulse tracking method is used to simulate the passive mode-locked fiber laser with normal dispersion cavity (NPR), and the formation and evolution of the optical pulse in the resonator are numerically simulated. The polarization evolution characteristics of optical pulse in resonator are analyzed, and the influence of laser operating parameters on the characteristics of output pulse is discussed. The pulse compression process of the laser output dissipative soliton in the optical fiber with negative dispersion outside the cavity is simulated numerically. By optimizing the length of the fiber, the picosecond dissipative soliton pulse is compressed to 370 fs. finally. The vector characteristics of dissipative solitons in a positive dispersion cavity passively mode-locked fiber laser based on graphene are studied numerically by changing the birefringence beat length of the fiber in the resonator. The polarization rotation locking vector dissipative solitons with different polarization rotation locking periods are obtained by simulation. The polarization state evolution in the cavity is studied and compared with the reported experimental results. By changing the birefringence beat length and the small signal gain coefficient in the resonator, the polarization locking vector dissipative soliton is obtained. Polarization rotation locking vector dissipative solitons and polarization locked vector dissipative solitons are the results of the interaction of linear birefringence and nonlinear birefringence in resonator.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN248

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨青,俞本立,甄胜来,孙志培,吴海滨;光纤激光器的发展现状[J];光电子技术与信息;2002年05期

2 朱万彬,潘玉寨,杨庆鑫,王立军;光纤激光器的发展[J];光机电信息;2002年04期

3 晓晨;2002年光纤激光器研究与应用最新进展研讨会[J];激光与光电子学进展;2002年08期

4 谭中伟,傅永军,刘艳,宁提纲,裴丽,简水生;光纤激光器研究和进展[J];现代有线传输;2002年01期

5 谭中伟,刘艳,傅永军,宁提纲,裴丽,简水生;光纤激光器的混沌现象分析[J];中国激光;2003年04期

6 ;光纤激光器[J];光机电信息;2003年06期

7 宋晓舒;光纤激光器在空军中的应用[J];光机电信息;2003年11期

8 张德龙;具有潜在工业应用前景的光纤激光器[J];光机电信息;2004年03期

9 刘美红;共掺驱动2μm光纤激光器[J];激光与光电子学进展;2004年11期

10 陈晓燕;;光纤激光器的发展与应用[J];电子元器件应用;2004年11期

相关会议论文 前10条

1 吴文华;冉洋;熊松松;陈鑫;;光纤激光器的医疗应用研究[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年

2 陈晓燕;;光纤激光器的发展与应用[A];中国电子学会第十三届电子元件学术年会论文集[C];2004年

3 曲宙;李秋实;曲伟;赵崇光;;浅析高功率光纤激光器的应用[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2008年

4 闫大鹏;李成;李立波;刘晓旭;;大功率光纤激光器的产业化国产化解决方案[A];科技引领产业、支撑跨越发展——第六届湖北科技论坛论文集萃[C];2011年

5 刘俊刚;罗君;欧代永;;光纤激光器的发展动态和应用前景[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年

6 王志华;;光纤激光器应用综述[A];上海市激光学会2005年学术年会论文集[C];2005年

7 侯静;肖瑞;陈子伦;张斌;;3路光纤激光器阵列相干合成输出[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

8 刘艳格;董孝义;袁树忠;开桂云;刘波;付圣贵;王志;;全光纤激光器与放大器研究(特邀)[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

9 季恒;杨四刚;尹飞飞;谢世钟;;一种基于等效相移的新型双波长光纤激光器[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年

10 刘雪明;;光克尔效应的能量自稳定理论及在光纤激光器的应用[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 戴劲松;具有国际先进水平的光纤激光器问世[N];大众科技报;2007年

2 记者 涂亚卓 通讯员 廖巧玲 实习生 余笑寒;高性能光纤激光器开发成功[N];湖北日报;2008年

3 戴劲松;我国自主研发高性能光纤激光器打破国际垄断格局[N];大众科技报;2008年

4 本报记者 胡Z,

本文编号:1415526


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/1415526.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户81e42***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com