2μm掺铥光纤激光器中自相似脉冲产生的理论研究

发布时间：2021-08-17 22:07

　　以2μm掺铥锁模光纤激光器的理论模型,以及非线性薛定谔方程（NLSE）为依据,分析了激光器内自相似脉冲的演化条件,并输出了峰值功率约为22.66W的自相似脉冲,同时研究了腔内净色散、色散补偿光纤长度和增益系数等参量对自相似脉冲的影响。结果表明,随着腔内净色散和色散补偿光纤长度的增加,脉冲宽度随之增加,单脉冲能量随之降低,而小信号增益系数的增加会使脉冲宽度和单脉冲能量均随之增加。 

【文章来源】：激光与光电子学进展. 2020,57(09)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

掺铥锁模光纤激光器示意图

基于以上数学模型和相关参数，仿真过程中在自相位调制（SPM）和正群速度色散（GVD）的制约下，得到近似线性啁啾脉冲，图2(a）为激光器输出的时域脉冲演化图，激光器在运作约为400个循环后，会输出稳定脉冲。图2(b）为最终输出的单脉冲图形与对应的啁啾曲线，由图可知，脉冲峰值功率约为22.66 W，脉冲形状近似为抛物线型，由于谐振腔内总体正常色散值大于反常色散值，因此正啁啾抵消掉由反常色散引起的负啁啾，最终体现为正啁啾。图2(b）所示为激光器产生的严格线性正啁啾。图2(c）为脉冲的半峰全宽（FWHM）在激光腔内不同位置的变化情况，从图中可以看到脉冲沿着光纤激光器的腔经过所有元件的显著演变过程。3.2 腔内净色散对自相似脉冲的影响

Δβ2与M2的关系

【参考文献】：
期刊论文
[1]Pulse dynamics controlled by saturable absorber in a dispersion-managed normal dispersion Tm-doped mode-locked fiber laser[J]. 杨小亮,陈宇,赵楚军,张晗.  Chinese Optics Letters. 2014(03)
[2]抛物线形脉冲对在光纤中的作用机制研究[J]. 王大帅,吴戈,高博,田小建.  激光与光电子学进展. 2013(07)
[3]自相似脉冲在锁模光纤激光器中产生的理论研究[J]. 李超,赵磊,黄志华,林宏奂,田小程,邓颖,黄小军,朱启华.  中国激光. 2013(06)
[4]掺镱光纤放大器中脉冲自相似演化特性分析[J]. 汪徐德,周正,李素文,姜恩华.  激光技术. 2012(01)
[5]自相似超短脉冲光纤激光器研究进展[J]. 冯杰,杜国平,朱瑞兴,黄磊.  激光与光电子学进展. 2011(08)
[6]光纤中自相似脉冲研究进展[J]. 冯杰,徐文成,张巧芬,宋方,莫杰雄,刘颂豪.  激光与光电子学进展. 2006(10)

博士论文
[1]基于被动锁模光纤激光器的自相似脉冲产生与传输理论研究[D]. 王大帅.吉林大学 2016



本文编号：3348595