基于倏逝场耦合的低维材料锁模光纤激光器研究

发布时间：2021-12-01 22:01

　　超快光纤激光具有高峰值功率、高光束质量、高稳定性、结构紧凑等优点,在光通信、光传感、材料加工、国防等领域中具有重要应用前景。超快光纤激光可以通过主动或者被动调制方法实现。相对于主动调制方式,被动锁模激光技术可以提供一种结构简单、性价比高的解决方案。在被动锁模光纤激光器中,可饱和吸收体是实现其锁模操作的核心器件。半导体饱和吸收镜（SESAM）是第一代可饱和吸收体,其应用最为广泛。但是,其存在制备复杂、工作带宽有限、易于损伤等不足。伴随不断增长的稳定、宽波段工作、性价比高、短脉冲激光的应用需求,研究人员一直在探索性能更加优越的可饱和吸收体,同时寻找更加高效、紧凑的激光谐振器设计。目前,基于不同低维材料,譬如零维的量子点、一维的金纳米线、二维材料（石墨烯、黑磷、过渡金属硫化物等）,研究人员已经获得了不同低维材料的非线性光学特性,并实现了基于低维材料的超快光纤激光输出。不过,鉴于材料制备手段的不成熟,以及低维材料相对较低的损伤阈值,常规的低维材料可饱和吸收器件仍不能满足高功率、高集成光纤激光器件的应用需求。本论文基于低维材料易损伤、常规可饱和吸收器件光与材料作用效率低等不足,同时针对宽波段应用... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１Ｆ－Ｐ腔激光器??

Ｐｏｗｅｒ?Ｍｅｔｅｒ??图２．２Ｚ－ｓｃａｎ系统实验装置图［５２】??图２．３为实验室中所摄Ｚ－ｓｃａｎ系统的实景图。在本次实验中，热电探测器１??和热电探测器２经过一个双探测器功率计连接到计算机上。计算机上安装有??Ｚ－ｓｃａｎ系统的控制软件，该软件是由ＬＡＢＶＩＥＷ语言编程所得。Ｚ－ｓｃａｎ系统的平??移台的前后位置移动以及数据的记录工作均由实验人员通过计算机所操控。控制??软件界面如图２．４所示。在测量低维材料样品之前，通常需要己知参数的样品进??行定标测量。在测量低维材料样品的过程中，每当样品沿着Ｚ轴移动一个步长单??位时，系统软件都将保存一组两个热电探测器的数值。在实验中可以通过具体情??况的要求来选择使用开孔Ｚ－ｓｃａｎ系统还是闭孔Ｚ－ｓｃａｎ系统。开孔Ｚ－ｓｃａｎ系统测??量的是低维材料样品的非线性吸收率，而闭孔Ｚ－ｓｃａｎ系统测量的是低维材料样品??的非线性折射率。本文中均采用开孔Ｚ－ｓｃａｎ系统。??１４??

?Ｏ？ｎｖ〇ｊｒ＾?Ｄｉｓｔａｎｃｅ?（ａｎ）??图２．４Ｚ扫描实验系统控制软件界面??在测量了低维材料的非线性光学响应之后，更加重要的是我们应该利用这些??特性将其应用在各种非线性光学器件之屮，推动工业技术的进步，使人们能够享??受科技的福扯。这本章中，我们主耍介绍丫?Ｔｉ３Ｃ２和金纳米棒材料的非线性吸收??性能，它们都具超快的战流】＇？弛豫时间以及ｒｔ备作为可饱和吸收特性材料的性能。??这使得其都可作为激光器中的关键部分一＿可饱和吸收体，在激光谐振腔中输出??光脉冲。??可饱和吸收体对功率大的激光以及功率小的激光的吸收系能是不同的

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于饱和吸收镜的被动锁模光纤激光器[J]. 王旌,张洪明,张鋆,燕萌,姚敏玉.  中国激光. 2007(02)

博士论文
[1]类石墨烯材料的超快非线性光学特性及应用研究[D]. 蒋雅琴.湖南大学 2015
[2]基于金纳米棒可饱和吸收体的锁模光纤激光器及其应用研究[D]. 康喆.吉林大学 2015
[3]金纳米粒子的制备及其在上转换发光增强和光纤激光器中的应用研究[D]. 姜涛.吉林大学 2013

硕士论文
[1]基于SESAM的锁模光纤激光器研究[D]. 段晓磊.北京交通大学 2013



本文编号：3527135