飞秒脉冲泵浦下锥形微结构光纤超连续谱产生的实验研究

发布时间：2017-10-01 17:00

  本文关键词：飞秒脉冲泵浦下锥形微结构光纤超连续谱产生的实验研究

  更多相关文章： 微结构光纤 镱离子 拉锥 快速低温 超连续谱

【摘要】：石英基质微结构光纤作为新一代光传输介质,具有无截止单模、可调色散、可设计非线性及高双折射等特性,这种特殊的光波导介质在非线性光学方面有广泛的应用。对微结构光纤拉锥,锥区下降沿到锥腰零色散波长蓝移,同时光功率密度和非线性系数增大,对于探究微结构光纤在超连续谱产生方面具有重要意义。本文在较为详细回顾了近年来国内外微结构光纤、锥形微结构光纤在超连续谱研究现状的基础上,实验研究了熔融拉锥制备出的锥形微结构光纤的基本特性及其超连续谱的产生,主要内容包括:首先,简述了研究锥形微结构光纤的背景和意义,国内外就锥形微结构光纤的理论、实验及应用;并详细介绍了制备锥形微结构光纤的线性熔融拉锥和抛物线性熔融拉锥技术。其次,采用“快速低温”法制备锥形微结构光纤及锥形掺镱微结构光纤。实验探究了微结构光纤及掺镱微结构光纤的最佳拉锥条件,并制备出满足锥区渐变条件的单锥及级联锥,并对锥区各光纤参数进行测定。理论计算了锥形微结构光纤的基模有效折射率、模场面积及色散特性等。再次,实验研究了不同锥长及级联锥微结构光纤在不同中心波长、不同功率飞秒脉冲泵浦时所产生的超连续谱,并结合锥区色散及其非线性详细解释了超连续谱的产生,得出产生超宽带连续光谱的最佳条件。最后,实验研究了掺镱微结构光纤的吸收发射特性及其拉锥前后在不同中心波长和不同功率飞秒脉冲下超连续谱的产生,并从镱离子发射角度出发,结合光纤本身非线性合理解释了超连续谱的产生,为掺杂微结构光纤在超连续谱产生的应用方面提出了一种创新方法。
【关键词】：微结构光纤 镱离子 拉锥 快速低温 超连续谱
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN253
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 锥形微结构光纤研究现状10-12
• 1.2.1 国外锥形微结构光纤研究现状10-11
• 1.2.2 国内锥形微结构光纤研究现状11-12
• 1.3 熔融锥形微结构光纤制备技术研究现状12-14
• 1.3.1 线性熔融拉锥技术12-13
• 1.3.2 抛物线性熔融拉锥技术13-14
• 1.4 论文内容与章节安排14-15
• 第2章 锥形微结构光纤制备及其基本特性15-30
• 2.1 锥形微结构光纤的制备15-23
• 2.1.1 低损耗微结构光纤拉锥原理15-17
• 2.1.2 拉锥机工作原理17-18
• 2.1.3 拉锥用微结构光纤及掺镱微结构光纤简介18-19
• 2.1.4 拉锥过程19-20
• 2.1.5 锥形微结构光纤参数测定20-23
• 2.2 锥形微结构光纤基本特性23-29
• 2.2.1 基模有效折射率特性23-25
• 2.2.2 基模有效模场面积特性25-27
• 2.2.3 色散特性27-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第3章 单锥及级联锥锥形微结构光纤的超连续谱30-49
• 3.1 锥形微结构光纤相关参数及超连续谱光路30-31
• 3.1.1 锥形微结构光纤相关参数30
• 3.1.2 实验研究超连续谱光路30-31
• 3.2 未拉锥微结构光纤的超连续谱结果与分析31-33
• 3.3 各锥长锥形微结构光纤的超连续谱结果与分析33-42
• 3.3.1 锥长为 4mm锥形微结构光纤的超连续谱33-36
• 3.3.2 锥长为 6mm锥形微结构光纤的超连续谱36-38
• 3.3.3 锥长为 8mm锥形微结构光纤的超连续谱38-40
• 3.3.4 锥长为 10mm锥形微结构光纤的超连续谱40-42
• 3.4 级联锥形微结构光纤的超连续谱结果与分析42-48
• 3.4.1 锥长为 6mm-6mm锥形微结构光纤的超连续谱42-44
• 3.4.2 锥长为 6mm-8mm锥形微结构光纤的超连续谱44-46
• 3.4.3 锥长为 8mm-8mm锥形微结构光纤的超连续谱46-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 掺镱锥形微结构光纤的超连续谱49-65
• 4.1 镱离子光谱性能49-50
• 4.2 掺镱微结构光纤的吸收特性50-52
• 4.3 掺镱微结构光纤及掺镱锥形微结构光纤的超连续谱52-64
• 4.3.1 掺镱微结构光纤的超连续谱52-55
• 4.3.2 锥长为 5.0mm掺镱微结构光纤的超连续谱55-57
• 4.3.3 锥长为 5.5mm掺镱微结构光纤的超连续谱57-59
• 4.3.4 锥长为 5.8mm掺镱微结构光纤的超连续谱59-62
• 4.3.5 锥长为 6.0mm掺镱微结构光纤的超连续谱62-64
• 4.4 本章小结64-65
• 结论65-67
• 参考文献67-72
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果72-73
• 致谢73

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本文编号：954573