超短光脉冲整形的研究

发布时间：2017-09-22 02:09

  本文关键词：超短光脉冲整形的研究

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【摘要】：在很多领域,用皮秒和飞秒的时间尺度脉冲已经引起相当大的关注。但通过锁模激光器产生的光脉冲的形状通常是Sech2或高斯的类型,在一些特殊的系统中无法很好的得到应用。首先,本文以超短光脉冲整形器为研究课题,列举了目前常用的产生超短光脉冲的方法,在此基础上介绍了AWG、F-P、M-Z光纤光栅等超短光脉冲整形器。接着介绍了光纤光栅的制备方法、应用领域以及研究方法,为下文提供了很好的理论基础。其次,研究光纤光栅特性。在光纤光栅等分点处加入相移点的数量为0、1和2,当无相移时,反射谱相移无跳变,插入一个相移点有一个透射窗口,插入两个相移点有两个透射窗口生成。只要相移在光纤光栅的均分点处,其反射谱的透射窗口数目和相移点个数相同,相位在每个透射窗口都会有跳变。改变光栅的长度、第一段和第二段的长度比以及相移的值,相移光纤光栅的反射谱特性都会改变。最后,通过理论证明相移光纤光栅具有微分特性。利用相移光纤光栅的微分特性,将输入的高斯脉冲经过插入相移点的光纤光栅,通过改变光纤光栅的结构,输出脉冲的形状发生改变,可以合成倍频以及平顶脉冲。但是为了更好地改善输出脉冲的形状,利用1、2、3、4阶光纤光栅微分器构造脉冲整形系统,调节基于光纤光栅的各阶微分器的加权系数,可以合成平顶和三角等脉冲。并且通过改变脉宽验证了此系统的稳定性和实用性。
【关键词】：光脉冲整形器 相移光纤光栅 平顶方形光脉冲 三角光脉冲
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN253;TN78
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-11
• 1.1 课题背景及选题意义8
• 1.2 国内外研究现状8-9
• 1.3 课题研究内容9-10
• 1.4 课题的章节安排10-11
• 2 超短光脉冲整形原理11-18
• 2.1 超短光脉冲技术11
• 2.1.1 超短光脉冲特性11
• 2.2 脉冲整形技术11-17
• 2.2.1 基于4f系统的脉冲整形系统12-13
• 2.2.2 波导阵列光栅脉冲整形系统13-14
• 2.2.3 微环谐振腔整形系统14-15
• 2.2.4 M-Z干涉仪整形器15-16
• 2.2.5 光纤光栅16-17
• 2.3 总结17-18
• 3 相移光纤光栅18-41
• 3.1 光纤光栅的分类18-19
• 3.2 光纤光栅写入方法19-20
• 3.3 光纤光栅的原理20-21
• 3.4 均匀光纤光栅特性分析21-28
• 3.4.1 耦合模理论22-25
• 3.4.2 均匀光纤光栅的反射谱特性25-28
• 3.5 相移光纤光栅28-39
• 3.5.1 传输矩阵法29-30
• 3.5.2 相移光纤光栅的传输特性30-39
• 3.6 本章小结39-41
• 4 光脉冲整形器设计41-56
• 4.1 光脉冲整形物理基础41-42
• 4.2 相移光栅的微分特性42-51
• 4.3 脉冲整形器的设计51-55
• 4.4 小结55-56
• 5 总结与展望56-58
• 5.1 主要结论56-57
• 5.2 展望57-58
• 参考文献58-63
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文63-64
• 致谢64

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本文编号：898169