基于特种光纤的锁模光纤激光器研究

发布时间：2021-09-05 05:41

　　作为下一代超短脉冲激光光源,光纤激光器因其结构紧凑、转换效率高以及维护成本低等优点而广泛应用于光通信、远程传感、生物医学成像等领域。同时,飞速发展的光纤制备技术使得光纤损耗不断降低,各类掺杂技术进一步拓宽了光纤增益的带宽,从而促进了光纤激光器的发展和应用。其中工作在2μm波段的掺铥光纤激光器因其在科研、工业以及军事上的重要应用而得到了广泛的关注,例如:中红外频率的产生、高精度频率计量、激光加工以及作为超连续谱产生的泵浦源等。近年来,2μm波段超快脉冲掺铥光纤激光器的研究获得了令人瞩目的进展,其中高重复频率以及高能量脉冲光纤激光器等高性能光纤激光器是目前研究的热点。本论文基于不同特种光纤的设计,通过数值模拟分别对两类特种光源,即高重复频率光纤激光器以及高能量孤子光纤激光器进行研究,对激光器谐振腔的参数进行优化,分别实现了高重复频率以及高能量的锁模脉冲输出,主要研究如下:（1）研究基于高掺锗光纤的高重复频率光纤激光器。首先,对纤芯高掺锗的保偏光纤进行了结构设计,通过优化光纤的参数实现了1.55μm以及2μm跨波段群速度匹配。将所设计的特种光纤用于构造非线性光纤环形镜,作为主动锁模器件对腔内... 

【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

激光器腔内模式运转示意图

图 1.2 基于电光调制的主动锁模激光器动锁模光纤激光器主要是利用光纤的非线性效应-交激光器谐振腔内采用一段单模或者特种光纤作为一，注入信号与腔内光信号之间发生交叉相位调制，从位的周期性调制，输出锁模脉冲。这种方式一个最突冲之间的相互作用实现脉冲同步，可以使腔内信号率，这样通过采用高重复频率的注入信号就可以实，所以与被动锁模相比，主动锁模技术在实现高重复的优势。技术技术是产生超短脉冲的一个有效方式，在激光器谐过该器件的非线性可饱和吸收特性对腔内信号实现。一般来说实现被动锁模的方法主要包括可饱和吸收

图 1.3 非线性放大环形镜原理图耦合器的分光比为 50:50，当一束光通过耦合器入射到强度相等且方向相反的两路光，分别沿着顺时针以及LM 中增益介质的不对称性使得相向传输的两路光分别顺时针的光束首先经过增益光纤被放大，然后经过光纤过光纤传输后被增益光纤放大。在这个过程中两路光该过程与光强度相关，所以两路光在耦合器中耦合时此时这两路光发生干涉，脉冲前后沿干涉相消，而脉冲中自幅度调制的窄脉冲输出。振旋转（NPR）主要利用非线性双折射效应来实现对脉光纤中传输时，由于受到了光纤双折射的影响，脉冲的自相位调制（SPM）以及交叉相位调制（XPM）引起的在前后经历两个偏振器后形成一个具有自幅度调制作原理如图 1.4 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]2μm波段Tm:YAP晶体半导体可饱和吸收镜连续波锁模激光器[J]. 张海鹍,黄继阳,周城,夏伟,何京良.  红外与激光工程. 2018(05)
[2]基于耗散孤子共振的纳秒脉冲掺镱全光纤激光器及其倍频[J]. 杨铁山,王秀红,孙若愚,李燕苹,程昭晨,李辉辉,师红星,刘江,王璞.  中国激光. 2015(03)



本文编号：3384786