基于倏逝场效应的被动锁模掺镱光纤激光器

发布时间：2021-02-17 12:56

　　超快激光具有脉冲宽度窄、峰值功率高、光谱宽度宽的特点,广泛应用于生物医学、光学检测、材料加工等领域。推动超快光学与超强激光技术的发展具有重要的学术意义和应用价值。近年来,利用锥形光纤的倏逝场效应,结合新型可饱和吸收材料（二维纳米材料）以产生锁模脉冲成为研究的热点。由于不同波长处倏逝场效应的强弱不同,目前,利用倏逝场效应实现锁模脉冲输出的多集中在1.5μm波段,对基于1.0μm波段的倏逝场锁模研究较少。本文主要从理论模拟、实验研究和数据分析三个方面对基于倏逝场效应的被动锁模掺镱光纤激光器展开了研究。第一章,探讨被动锁模光纤激光器的研究目的及意义,在此基础上,简要介绍被动锁模光纤激光器的启动机制及分类,并回顾基于二维纳米材料及倏逝场效应的被动锁模光纤激光器的发展历史。第二章,介绍锁模光纤激光器的基本原理,并详细阐述光脉冲在光纤中的传输。最后,利用matlab软件模拟光纤的色散效应、非线性效应、增益、损耗及可饱和吸收体的相关参数等对锁模脉冲输出特性的影响,为实验提供理论依据。第三章,简要介绍几种二维纳米材料及锥形光纤的结构与特性,并利用matlab软件对锥形光纤的模场分布进行模拟,分析锥腰直... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 超快激光的研究意义
        1.1.1 超快激光的研究背景
        1.1.2 超快激光的应用
    1.2 被动锁模光纤激光器的启动机制及分类
        1.2.1 光纤激光器的锁模启动机制
        1.2.2 被动锁模光纤激光器的分类
    1.3 基于倏逝场效应锁模光纤激光器的研究现状
    1.4 本文的主要研究内容及安排
第二章 锁模光纤激光器的理论研究
    2.1 锁模激光器的原理
    2.2 光脉冲在光纤中的传输
        2.2.1 光纤中的色散效应
        2.2.2 光纤中的非线性效应
        2.2.3 非线性薛定谔方程
        2.2.4 Ginzburg-Landau方程
    2.3 数值求解方法
    2.4 被动锁模光纤激光器的理论模拟分析
        2.4.1 光纤参数对锁模脉冲输出特性的影响
        2.4.2 激光腔参数对输出特性的影响
        2.4.3 可饱和吸收体参数对输出特性的影响
    2.5 小结
第三章 二维纳米材料及锥形光纤的理论研究
    3.1 二维纳米材料
    3.2 锥形光纤的理论研究
        3.2.1 锥形光纤的制备
        3.2.2 锥形光纤的特性
        3.2.3 锥形光纤锥区处的模场分布模拟
    3.3 小结
第四章 基于倏逝场效应的锁模光纤激光器的实验研究
    4.1 基于锥形光纤可饱和吸收体的制备及表征
        4.1.1 可饱和吸收溶液的制备
        4.1.2 基于锥形光纤可饱和吸收体的制备
        4.1.3 基于锥形光纤可饱和吸收体的特性表征
    4.2 实验装置搭建
    4.3 实验数据分析
        4.3.1 基于氧化石墨烯可饱和吸收体的实验结果分析
        4.3.2 基于二硫化钼可饱和吸收体的实验结果分析
    4.4 结论
第五章 总结与展望
参考文献
附录 攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]超快光学与超强激光技术前沿研究[J]. 李儒新,程亚,冷雨欣,曾志男,姚金平,曾斌,李贵花,张宗昕,徐至展.  中国科学:信息科学. 2016(09)
[2]147 fs碳纳米管倏逝场锁模全光纤掺铒光纤激光器[J]. 董信征,于振华,田金荣,李彦林,窦志远,胡梦婷,宋晏蓉.  物理学报. 2014(03)
[3]碳纳米管锁模双包层光纤激光器的实验研究[J]. 王莎莎,潘玉寨,高仁喜,祝秀芬,苏晓慧,曲士良.  物理学报. 2013(02)
[4]熔锥光纤倏逝场作用石墨烯双波长锁模掺镱光纤激光器[J]. 张成,罗正钱,王金章,周敏,许惠英,蔡志平.  中国激光. 2012(06)

硕士论文
[1]基于倏逝场效应的光纤传感特性研究[D]. 袁艳玲.中北大学 2012



本文编号：3038016