全保偏超短脉冲掺镱光纤激光器的研究

发布时间：2022-05-08 09:38

　　随着激光脉冲向脉冲更短和功率更高的方向的不断发展,其在基础科学研究,生物医疗,材料加工和太赫兹等领域的应用也更加广泛。为了得到稳定的超短脉冲,常用到的锁模器件有半导体可饱和吸收体、石墨烯、单壁碳纳米管、拓扑绝缘体（如硒化铋,碲化铋等）和一些硫化物（如二硫化钼等）以及人造可饱和吸收体（如非线性偏振旋转和非线性光学环路镜等）。此外,由于1μm波段玻璃光纤呈正色散,为了得到更短的超短脉冲输出,一般情况下会加入诸如光纤布拉格光栅、空间棱镜或光栅对等负色散器件。本论文通过在全保偏光纤激光谐振腔内引入负色散啁啾光纤布拉格光栅来调整腔内色散,对全保偏掺镱锁模光纤激光器展开理论和实验研究。本论文主要研究内容和具体方法如下:首先,对保偏光纤的特点和掺镱光纤的性质进行了梳理,并对超短脉冲掺镱光纤激光的产生机制进行了研究。通过数值模拟对输出脉冲的影响因素进行分析,为实验方案和器件参数提供理论指导。其次,建立超短脉冲光纤激光器的物理模型,进而搭建基于啁啾光纤布拉格光栅的全保偏掺镱锁模光纤激光器。在泵浦功率为52 mW时可以实现稳定的锁模运转。三个输出端口的总输出功率可达到9.8mW,重复频率为15.7MHz,... 

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超短脉冲的发展历程
    1.3 超短脉冲的研究进展
    1.4 超短脉冲光纤激光器的发展趋势
    1.5 本论文的研究内容和意义
第二章 锁模光纤激光器的基本原理
    2.1 光纤的特性介绍
        2.1.1 保偏光纤
        2.1.2 掺Yb~(3+)光纤
    2.2 光纤的色散
    2.3 孤子锁模
    2.4 本章小结
第三章 正色散区域全保偏掺镱锁模光纤激光器的研究
    3.1 引言
    3.2 SESAM的宏观特性
    3.3 可饱和吸收体的锁模原理
    3.4 实验装置与原理
    3.5 结论
第四章 色散管理型保偏掺镱锁模光纤激光器的研究
    4.1 引言
    4.2 色散管理孤子简介
    4.3 实验装置与原理
    4.4 实验结果讨论
    4.5 束缚态孤子的数值研究
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 本论文创新点
    5.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的科研成果



本文编号：3651409