单纵模脉冲光纤激光器及在中红外光纤光学参量振荡器中的应用
发布时间：2021-07-29 09:48
单纵模脉冲由于兼具窄线宽和高峰值功率的特点,在激光雷达、非线性频率转换、遥感等领域具有广泛的应用。同时,中红外激光因其巨大的应用前景一直受到广泛的关注,以单纵模脉冲光纤激光器作为泵浦源,通过光纤光参量振荡器产生中红外波段的可调光源是一条切实可行的途径。本文以单纵模连续光光纤激光器为基础,利用注入锁定技术获得单纵模脉冲激光并对其进行功率放大,通过分析大频移的简并四波混频理论,发现单纵模脉冲光纤激光器可以满足中红外光纤光学参量产生及光学参量振荡器对泵浦光的要求,并在此基础上设计了一种适用于中红外光纤光学参量振荡器的硫化物三孔悬芯光纤,针对基于该光纤的中红外光纤光学参量振荡器进行了仿真建模并分析其性能。论文的具体内容如下:本文通过在掺镱光纤激光器中结合光纤型Lyot滤波器与饱和吸收体的结构,.实现了在1045-1076nm的31 nm调谐范围内单纵模激光输出,利用延时自外差法测得激光线宽为3.6 kHz;实验研究了采用光纤光栅的可调谐单纵模掺镱光纤激光器,其调谐范围为3 nm,但工作稳定,激光线宽为2.6 kHz,且输出稳定。以采用光纤光栅的单纵模掺镱光纤激光器作为种子注入主动调Q激光器,通...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１多环结构的单纵模光纤激光器??－
?＼??Ｒ丨ｎｇ?Ｃａｖｈ＾＇＾?Ｒｉｎｇ?Ｃａｖｉｔ＾Ｔ＇Ｎ＾?Ｏｕｔｐｕｔ??图１－１多环结构的单纵模光纤激光器??２００７年，Ｃ．－Ｈ．Ｙｅｈ等利用多环结构实现了?Ｓ波段的单纵模激光，其输出功??率＞０?ｄＢｍ，波长波动Ｓ０．０２?ｎｍ，边模抑制比＞５４．３?ｄＢ【２０］。??２０１０年，Ｓｈｉｌｏｎｇ?Ｐａｎ等在环形腔内加入一个高精细度的环形腔，较好地抑??制了多纵模振荡，产生的单纵模激光具有高达６８?ｄＢ的边模抑制比［２１１。??２０１１年，Ｆｅｉｆｅｉ?Ｙｉｎ等利用多环结构实现了?ｌｐｍ波段的单纵模激光，输出功??率６ｄＢ，光信噪比大于５３ｄＢ［２２】。??２０１３年，Ｓｕｊｕａｎ?Ｆｅｎｇ等通过选择输出梢合比大的光纤环，能有效减小光纤??环的带宽
２０１６年，Ｙｕｎｉｎｇ?Ｚｈａｎｇ等以ｌｃｍ长的掺镱鱗酸盐光纤作为增益介质，结合??光纤光栅构建的短腔实现单纵模运转，输出功率３０?ｍＷ［２８ｌ。??基于饱和吸收体的光纤激光器结构如图１－３，饱和吸收体结构主要是一段未??泵浦的掺杂光纤ＥＤＦ２，由反射镜Ｍ的辅助作用下，在未泵浦掺杂光纤中形成驻??波并因吸收形成自跟踪窄带光栅，然后对其它纵模进行滤波，通过优化作为饱和??吸收体的掺杂光纤长度抑制其它纵模，得到单纵模输出。??ＥＤＦ?１??ｖ?ＬＤ?（９８０ｎｍ）??ＰＣ§?一?“??［＾ｌ］—??Ｉ?１０％?Ｖｊ＾］￣￣？??ＥＤＦ?２?３?Ｏｕｔｐｕｔ??ｉ?，??７７７Ｔ７Ｔ??图１－３基于饱和吸收体的光纤激光器ＰＩ??１９９５年，Ｙ．?Ｃｈｅｎｇ等用４?ｍ未泵浦掺饵光纤作为饱和吸收体，输出单纵模??激光功率为６．２ｍＷ，强度噪声＜－１１２ｄＢ／Ｈｚ，线宽＜０．９５ｋＨｚ［２９］。??２００１年，Ｙ．Ｗ．Ｓｏｎｇ等用４ｍ未泵浦掺饵光纤作为饱和吸收体，输出单纵模??激光的线宽仅为７５０?Ｈｚ［３
【参考文献】：
期刊论文
[1]单纵模调Q脉冲光纤激光器研究进展[J]. 李文彩,龙虎,冯素娟,毛庆和. 量子电子学报. 2014(04)
[2]Eye-safe,single-frequency pulsed all-fiber laser for Doppler wind lidar[J]. 刘源,刘继桥,陈卫标. Chinese Optics Letters. 2011(09)
[3]主动调Q掺镱光纤激光器中放大自发辐射影响的研究[J]. 陈晓东,孙青,赵佳生,冯素娟,毛庆和. 中国激光. 2010(08)
博士论文
[1]高功率掺镱光纤激光器关键技术研究[D]. 廖雷.华中科技大学 2016
本文编号：3309104
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１多环结构的单纵模光纤激光器??－
?＼??Ｒ丨ｎｇ?Ｃａｖｈ＾＇＾?Ｒｉｎｇ?Ｃａｖｉｔ＾Ｔ＇Ｎ＾?Ｏｕｔｐｕｔ??图１－１多环结构的单纵模光纤激光器??２００７年，Ｃ．－Ｈ．Ｙｅｈ等利用多环结构实现了?Ｓ波段的单纵模激光，其输出功??率＞０?ｄＢｍ，波长波动Ｓ０．０２?ｎｍ，边模抑制比＞５４．３?ｄＢ【２０］。??２０１０年，Ｓｈｉｌｏｎｇ?Ｐａｎ等在环形腔内加入一个高精细度的环形腔，较好地抑??制了多纵模振荡，产生的单纵模激光具有高达６８?ｄＢ的边模抑制比［２１１。??２０１１年，Ｆｅｉｆｅｉ?Ｙｉｎ等利用多环结构实现了?ｌｐｍ波段的单纵模激光，输出功??率６ｄＢ，光信噪比大于５３ｄＢ［２２】。??２０１３年，Ｓｕｊｕａｎ?Ｆｅｎｇ等通过选择输出梢合比大的光纤环，能有效减小光纤??环的带宽
２０１６年，Ｙｕｎｉｎｇ?Ｚｈａｎｇ等以ｌｃｍ长的掺镱鱗酸盐光纤作为增益介质，结合??光纤光栅构建的短腔实现单纵模运转，输出功率３０?ｍＷ［２８ｌ。??基于饱和吸收体的光纤激光器结构如图１－３，饱和吸收体结构主要是一段未??泵浦的掺杂光纤ＥＤＦ２，由反射镜Ｍ的辅助作用下，在未泵浦掺杂光纤中形成驻??波并因吸收形成自跟踪窄带光栅，然后对其它纵模进行滤波，通过优化作为饱和??吸收体的掺杂光纤长度抑制其它纵模，得到单纵模输出。??ＥＤＦ?１??ｖ?ＬＤ?（９８０ｎｍ）??ＰＣ§?一?“??［＾ｌ］—??Ｉ?１０％?Ｖｊ＾］￣￣？??ＥＤＦ?２?３?Ｏｕｔｐｕｔ??ｉ?，??７７７Ｔ７Ｔ??图１－３基于饱和吸收体的光纤激光器ＰＩ??１９９５年，Ｙ．?Ｃｈｅｎｇ等用４?ｍ未泵浦掺饵光纤作为饱和吸收体，输出单纵模??激光功率为６．２ｍＷ，强度噪声＜－１１２ｄＢ／Ｈｚ，线宽＜０．９５ｋＨｚ［２９］。??２００１年，Ｙ．Ｗ．Ｓｏｎｇ等用４ｍ未泵浦掺饵光纤作为饱和吸收体，输出单纵模??激光的线宽仅为７５０?Ｈｚ［３
【参考文献】：
期刊论文
[1]单纵模调Q脉冲光纤激光器研究进展[J]. 李文彩,龙虎,冯素娟,毛庆和. 量子电子学报. 2014(04)
[2]Eye-safe,single-frequency pulsed all-fiber laser for Doppler wind lidar[J]. 刘源,刘继桥,陈卫标. Chinese Optics Letters. 2011(09)
[3]主动调Q掺镱光纤激光器中放大自发辐射影响的研究[J]. 陈晓东,孙青,赵佳生,冯素娟,毛庆和. 中国激光. 2010(08)
博士论文
[1]高功率掺镱光纤激光器关键技术研究[D]. 廖雷.华中科技大学 2016
本文编号：3309104
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3309104.html
