2μm波段锁模掺铥光纤激光器及拉曼频移孤子的研究

发布时间：2023-11-04 14:02

　　2μm光纤激光器在商业和研究领域都有着广泛的应用,如大气分子检测、医疗手术、军事雷达、工业加工等。因此研究2μm光纤激光器有着非常重要的意义,本论文以2μm光纤激光器为中心展开研究,具体工作内容如下:1.讨论2μm光纤激光器的应用和意义,重点分析2μm掺铥激光器和2μm拉曼孤子激光器做在国内外的研究进展。2.主要介绍锁模的形成机制和分类,讨论可饱和吸收体锁模的主要机制,然后重点介绍孤子脉冲、色散管理孤子脉冲、耗散孤子脉冲三者的形成原理和特征。3.分析拉曼孤子激光器的形成机制,从数值仿真角度研究拉曼孤子频移机理及峰值功率、脉冲宽度、光纤长度、光纤增益倍数这三个参数对拉曼孤子自频移的影响。根据仿真结果推断在适当的范围内,峰值功率越高、脉冲宽度越短、光纤长度越长、增益倍数越高可以使拉曼孤子频移的范围变得更远,但超过一定范围后会产生高阶拉曼孤子。4.研究腔内色散对锁模掺铥光纤激光器的影响,通过改变腔内色散获得孤子脉冲、色散管理孤子脉冲和耗散孤子脉冲激光器,其中孤子脉冲激光器的总腔长3.68m,计算得到的色散为-0.252ps²,泵浦功率为200mW,输出功率为7.8mW,...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 综述
        1.1.1 2 μm波段光纤激光器的研究意义
        1.1.2 2 μm锁模掺铥光纤激光器的研究进展
        1.1.3 2 μm拉曼孤子激光器的研究进展
    1.2 本文研究的主要内容及创新点
第2章 锁模光纤激光器的理论研究
    2.1 常见锁模机制
        2.1.1 非线性偏振旋转锁模
        2.1.2 非线性光纤环形镜锁模
        2.1.3 可饱和吸收体锁模
    2.2 常见锁模脉冲种类
        2.2.1 孤子脉冲
        2.2.2 色散管理孤子脉冲
        2.2.3 耗散孤子脉冲
    2.3 本章总结
第3章 拉曼孤子激光器的理论研究和模拟仿真
    3.1 拉曼孤子自频移的工作原理
        3.1.1 拉曼散射
        3.1.2 孤子效应
    3.2 2 μm拉曼孤子激光器模拟仿真
        3.2.1 模拟仿真参数设置
        3.2.2 仿真结果
    3.3 本章总结
第4章 2μm锁模掺铥光纤激光器的实验研究
    4.1 碳纳米管的特性
    4.2 孤子脉冲激光器的实验研究
        4.2.1 实验结构
        4.2.2 实验结果
    4.3 色散管理孤子脉冲激光器的实验研究
        4.3.1 实验结构
        4.3.2 实验结果
    4.4 耗散孤子脉冲激光器的实验研究
        4.4.1 实验结构
        4.4.2 实验结果
    4.5 本章总结
第5章 2μm波段可调谐拉曼孤子激光器的研究
    5.1 可调谐拉曼孤子激光器
        5.1.1 拉曼孤子激光器的结构
        5.1.2 第一级放大级的实验结果
        5.1.3 拉曼孤子激光器的实验结果
    5.2 基于带通滤波片的拉曼单孤子激光器
        5.2.1 基于带通滤波的单孤子系统结构
        5.2.2 红外带通滤波片的特性
        5.2.3 可调谐单孤子系统的输出结果
    5.3 转换效率的对比
    5.4 本章总结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
        6.2.1 拉曼孤子激光器的优化
        6.2.2 基于氟化物光纤的超连续谱产生
        6.2.3 基于BBO晶体的二倍频产生
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3860444