基于被动锁模光纤激光器的超短脉冲理论与实验研究
发布时间：2021-12-02 03:25
相比于其他类型激光器,光纤激光器因其结构紧凑、价格低廉、无需冷却等优点成为了未来激光器的主要发展方向,甚至有可能取代固体激光器等传统激光器成为世界主流激光器类型。目前,随着全正色散光纤激光器等新型光纤激光器的研制成功,光纤激光器在最终输出脉冲能量方面已经和固体激光器相当。然而,受限于输出脉冲宽度的研究瓶颈,使得如何压缩光纤激光器输出脉冲宽度成为了当前研究热点。被动锁模技术是产生超短脉冲的主要技术手段之一,通过被动锁模技术可以有效地实现飞秒量级脉冲输出。本文主要围绕被动锁模光纤激光器中产生超短脉冲展开研究工作,通过理论建模与实验相结合的方法对被动锁模光纤激光器中产生的孤子类型进行分析,重点研究了可饱和吸收体参数对被动锁模光纤激光器输出脉冲特性的影响,设计并实现了高性能可调谐波长自相似光纤激光器,高脉冲能量Mamyshev光纤激光器,并通过自行优化设计的Mamyshev光纤激光器得到了目前为止光纤激光器中脉冲宽度最短、光谱最宽的脉冲输出。本论文的理论与实验研究对光纤激光器在产生高能量以及超短脉冲方面具有重要的科学研究意义与实际应用价值。本文的主要研究内容如下:1.通过数学建模对全正色散光纤...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 超短脉冲光纤激光器的研究意义
1.3 超短脉冲光纤激光器的应用
1.4 调Q光纤激光器及研究现状
1.4.1 调Q技术原理
1.4.2 调Q光纤激光器最新研究进展
1.5 锁模光纤激光器及发展现状
1.5.1 主动锁模技术原理
1.5.2 主动锁模光纤激光器最新研究进展
1.5.3 被动锁模技术原理
1.5.4 被动锁模光纤激光器最新研究进展
1.6 论文主要研究内容和章节安排
第2章 被动锁模光纤激光器基本理论与研究方法
2.1 引言
2.2 被动锁模光纤激光器的基本理论
2.2.1 光纤激光器工作原理
2.2.2 锁模光纤激光器的系统结构
2.3 光脉冲传输方程的建立
2.4 方程求解方法
2.5 超短脉冲实验测量方法
2.6 被动锁模光纤激光器输出孤子类型
2.6.1 传统孤子
2.6.2 色散管理孤子
2.6.3 耗散孤子
2.6.4 自相似子
2.7 被动锁模光纤激光器输出孤子分子的仿真分析
2.7.1 孤子分子的产生
2.7.2 理论模型的建立
2.7.3 仿真结果与分析
2.8 小结
第3章 可饱和吸收体参数对被动锁模光纤激光器输出特性的影响
3.1 引言
3.2 基于黑磷为可饱和吸收体的被动锁模光纤激光器研究
3.2.1 可饱和吸收体分类
3.2.2 仿真模型及其参数选择
3.2.3 仿真结果与分析
3.3 可饱和吸收体参数值模拟
3.3.1 仿真模型及其参数选择
3.3.2 仿真结果与分析
3.4 小结
第4章 自相似光纤激光器的理论与实验研究
4.1 引言
4.2 自相似光纤激光器的模型建立与仿真研究
4.2.1 自相似光纤激光器模型建立与分析
4.2.2 实验系统构建与结果
4.3 高功率可调谐波长自相似光纤激光器
4.3.1 可调谐波长光纤激光器研究现状
4.3.2 可调谐波长自相似光纤激光器的实验研究
4.3.3 实验结果与分析
4.4 自相似激光器产生超宽光谱
4.4.1 仿真模型及其参数选择
4.4.2 仿真结果与分析
4.5 小结
第5章 Mamyshev光纤激光器理论与实验研究
5.1 引言
5.2 Mamyshev光纤激光器
5.2.1 Mamyshev光纤激光器研究背景及意义
5.2.2 数学模型建立与分析
5.2.3 实验结果与分析
5.3 基于Mamyshev激光器的超宽光谱与超短脉冲的产生
5.3.1 周期量级脉冲产生方法
5.3.2 数学模型建立与分析
5.3.3 实验结果与分析
5.4 小结
第6章 总结与展望
6.1 主要研究成果及创新点
6.2 未来工作展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的科研成果
致谢
本文编号：3527633
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 超短脉冲光纤激光器的研究意义
1.3 超短脉冲光纤激光器的应用
1.4 调Q光纤激光器及研究现状
1.4.1 调Q技术原理
1.4.2 调Q光纤激光器最新研究进展
1.5 锁模光纤激光器及发展现状
1.5.1 主动锁模技术原理
1.5.2 主动锁模光纤激光器最新研究进展
1.5.3 被动锁模技术原理
1.5.4 被动锁模光纤激光器最新研究进展
1.6 论文主要研究内容和章节安排
第2章 被动锁模光纤激光器基本理论与研究方法
2.1 引言
2.2 被动锁模光纤激光器的基本理论
2.2.1 光纤激光器工作原理
2.2.2 锁模光纤激光器的系统结构
2.3 光脉冲传输方程的建立
2.4 方程求解方法
2.5 超短脉冲实验测量方法
2.6 被动锁模光纤激光器输出孤子类型
2.6.1 传统孤子
2.6.2 色散管理孤子
2.6.3 耗散孤子
2.6.4 自相似子
2.7 被动锁模光纤激光器输出孤子分子的仿真分析
2.7.1 孤子分子的产生
2.7.2 理论模型的建立
2.7.3 仿真结果与分析
2.8 小结
第3章 可饱和吸收体参数对被动锁模光纤激光器输出特性的影响
3.1 引言
3.2 基于黑磷为可饱和吸收体的被动锁模光纤激光器研究
3.2.1 可饱和吸收体分类
3.2.2 仿真模型及其参数选择
3.2.3 仿真结果与分析
3.3 可饱和吸收体参数值模拟
3.3.1 仿真模型及其参数选择
3.3.2 仿真结果与分析
3.4 小结
第4章 自相似光纤激光器的理论与实验研究
4.1 引言
4.2 自相似光纤激光器的模型建立与仿真研究
4.2.1 自相似光纤激光器模型建立与分析
4.2.2 实验系统构建与结果
4.3 高功率可调谐波长自相似光纤激光器
4.3.1 可调谐波长光纤激光器研究现状
4.3.2 可调谐波长自相似光纤激光器的实验研究
4.3.3 实验结果与分析
4.4 自相似激光器产生超宽光谱
4.4.1 仿真模型及其参数选择
4.4.2 仿真结果与分析
4.5 小结
第5章 Mamyshev光纤激光器理论与实验研究
5.1 引言
5.2 Mamyshev光纤激光器
5.2.1 Mamyshev光纤激光器研究背景及意义
5.2.2 数学模型建立与分析
5.2.3 实验结果与分析
5.3 基于Mamyshev激光器的超宽光谱与超短脉冲的产生
5.3.1 周期量级脉冲产生方法
5.3.2 数学模型建立与分析
5.3.3 实验结果与分析
5.4 小结
第6章 总结与展望
6.1 主要研究成果及创新点
6.2 未来工作展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的科研成果
致谢
本文编号：3527633
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