耗散孤子的非线性传输特性及高非线性聚合物光纤的制备研究
发布时间：2021-01-08 13:45
随着光纤技术和激光技术的不断发展,低损耗光纤和高能量、超短脉冲相结合促进了非线性光纤光学的快速发展,成为了一大研究热点。研究者们广泛的关注超短脉冲在光纤中传输后的一些新奇现象,如色散波的产生、拉曼自频移,超连续谱产生等,其中对于耗散孤子脉冲,研究者们一直在研究提高耗散孤子的脉冲能量,很少有专门研究耗散孤子特有的光谱演变,为此我们对耗散孤子脉冲在单模光纤中的非线性传输特性进行了实验和数值的研究。相比于固芯光纤,空芯光纤不仅是一种优秀的脉冲传输介质,而且其灵活设计的空气孔结构也成为材料填充的理想载体,将具有不同物理特性的功能材料填充到空芯光纤的空气孔,已在非线性光纤光学、光纤传感、化学、生物检测、随机激光器件等领域上有着重要的运用,成为近几年来光纤光子器件方面的一大研究热点,基于此我们对光致聚合物填充空芯光纤进行了实验研究。本论文的主要内容如下:（1）超短脉冲在光纤中非线性传输特性研究中,利用掺镱大模场面积光子晶体光纤激光放大系统输出的耗散孤子脉冲,从实验和理论两方面研究了脉冲在单模光纤中传输后的光谱偏振相关特性。在实验上,由于耗散孤子产生的M形光谱具有两个尖锐的峰和陡峭的边缘,脉冲在传输...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 非线性光纤光学概述
1.2 基于功能材料填充空芯光纤的实验概述
1.3 论文主要研究内容和创新点
第2章 脉冲在光纤中非线性传输的基本理论
2.1 脉冲在光纤中的传输
2.1.1 脉冲在光纤中传输的基本方程
2.1.2 非线性薛定谔方程
2.2 光纤中的色散和自相位调制效应
2.2.1 群速度色散
2.2.2 自相位调制效应
2.3 光纤中的偏振效应
2.3.1 光纤中偏振的产生
2.3.2 非线性双折射的起源
2.3.3 耦合模方程
2.4 本章小结
第3章 耗散孤子M形光谱非线性演变研究
3.1 全正色散锁模光纤激光器
3.1.1 非线性偏振旋转锁模
3.1.2 全正色散锁模激光器
3.2 耗散孤子M形光谱非线性演变研究实验装置
3.3 实验结果
3.4 数值模拟及分析
3.5 本章小结
第4章 光致聚合物填充空芯光纤实验研究
4.1 材料填充空芯光纤方法
4.1.1 完全填充法
4.1.2 选择性填充法
4.2 光致聚合物的制备
4.3 光致聚合物填充空芯光纤
4.3.1 空芯光纤填充光致聚合物
4.3.2 填充光致聚合物的光纤端面、侧面表征
4.4 填充光致聚合物的空芯光纤光传导实验研究
4.4.1 实验装置
4.4.2 光致聚合物填充内径19μm毛细管的光传导实验研究
4.4.3 光致聚合物填充内径75μm毛细管的光传导实验研究
4.5 工作展望
4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微结构光纤的纤内实验室技术及其应用[J]. 刘艳格,王志. 应用科学学报. 2017(04)
[2]高功率、高质量全保偏光纤飞秒激光放大系统[J]. 文亮,刘博文,宋寰宇,胡明列,宋有建,柴路,朱哲,王清月. 中国激光. 2017(02)
[3]七芯光子晶体光纤中百瓦量级超连续谱的产生[J]. 谌鸿伟,韦会峰,刘通,周旋风,李江,童维军,陈子伦,陈胜平,侯静,陆启生. 物理学报. 2014(04)
[4]基于液体填充微结构光纤的新型光子功能器件[J]. 姚建铨,王然,苗银萍,陆颖,赵晓蕾,景磊. 中国激光. 2013(01)
博士论文
[1]随机光纤激光波导效应的研究[D]. 胡志家.中国科学技术大学 2014
[2]基于光子晶体光纤的表面增强拉曼探针的实验研究[D]. 闫贺.清华大学 2009
[3]掺镱大模场面积光子晶体光纤锁模激光器的特性研究[D]. 宋有建.天津大学 2009
硕士论文
[1]基于干涉散斑图的多模光纤光谱仪[D]. 赵力强.电子科技大学 2018
[2]聚合物光纤随机激光的控制[D]. 梁云云.合肥工业大学 2017
[3]高功率全保偏光纤飞秒激光放大系统的研究[D]. 文亮.天津大学 2017
[4]二维毛细管结构中染料掺杂液晶/聚合物激光特性的研究[D]. 张洁.天津大学 2016
[5]液芯光子晶体光纤制备和锁模器件研究[D]. 霍明超.北京工业大学 2015
[6]光纤光栅折射率传感技术研究[D]. 侯佳朋.燕山大学 2015
[7]基于连续光光纤振荡器和飞秒光纤放大器的偏振动力学的研究[D]. 赵晓薇.天津大学 2014
[8]高能量耗散孤子锁模光纤激光器性能提升的研究[D]. 池涵.天津大学 2014
[9]选择性液体填充的光子晶体光纤及其应用研究[D]. 梁鹄.南开大学 2014
[10]基于填充金属纳米材料的光子晶体光纤传感的研究[D]. 郝丛静.天津大学 2014
本文编号：2964701
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 非线性光纤光学概述
1.2 基于功能材料填充空芯光纤的实验概述
1.3 论文主要研究内容和创新点
第2章 脉冲在光纤中非线性传输的基本理论
2.1 脉冲在光纤中的传输
2.1.1 脉冲在光纤中传输的基本方程
2.1.2 非线性薛定谔方程
2.2 光纤中的色散和自相位调制效应
2.2.1 群速度色散
2.2.2 自相位调制效应
2.3 光纤中的偏振效应
2.3.1 光纤中偏振的产生
2.3.2 非线性双折射的起源
2.3.3 耦合模方程
2.4 本章小结
第3章 耗散孤子M形光谱非线性演变研究
3.1 全正色散锁模光纤激光器
3.1.1 非线性偏振旋转锁模
3.1.2 全正色散锁模激光器
3.2 耗散孤子M形光谱非线性演变研究实验装置
3.3 实验结果
3.4 数值模拟及分析
3.5 本章小结
第4章 光致聚合物填充空芯光纤实验研究
4.1 材料填充空芯光纤方法
4.1.1 完全填充法
4.1.2 选择性填充法
4.2 光致聚合物的制备
4.3 光致聚合物填充空芯光纤
4.3.1 空芯光纤填充光致聚合物
4.3.2 填充光致聚合物的光纤端面、侧面表征
4.4 填充光致聚合物的空芯光纤光传导实验研究
4.4.1 实验装置
4.4.2 光致聚合物填充内径19μm毛细管的光传导实验研究
4.4.3 光致聚合物填充内径75μm毛细管的光传导实验研究
4.5 工作展望
4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微结构光纤的纤内实验室技术及其应用[J]. 刘艳格,王志. 应用科学学报. 2017(04)
[2]高功率、高质量全保偏光纤飞秒激光放大系统[J]. 文亮,刘博文,宋寰宇,胡明列,宋有建,柴路,朱哲,王清月. 中国激光. 2017(02)
[3]七芯光子晶体光纤中百瓦量级超连续谱的产生[J]. 谌鸿伟,韦会峰,刘通,周旋风,李江,童维军,陈子伦,陈胜平,侯静,陆启生. 物理学报. 2014(04)
[4]基于液体填充微结构光纤的新型光子功能器件[J]. 姚建铨,王然,苗银萍,陆颖,赵晓蕾,景磊. 中国激光. 2013(01)
博士论文
[1]随机光纤激光波导效应的研究[D]. 胡志家.中国科学技术大学 2014
[2]基于光子晶体光纤的表面增强拉曼探针的实验研究[D]. 闫贺.清华大学 2009
[3]掺镱大模场面积光子晶体光纤锁模激光器的特性研究[D]. 宋有建.天津大学 2009
硕士论文
[1]基于干涉散斑图的多模光纤光谱仪[D]. 赵力强.电子科技大学 2018
[2]聚合物光纤随机激光的控制[D]. 梁云云.合肥工业大学 2017
[3]高功率全保偏光纤飞秒激光放大系统的研究[D]. 文亮.天津大学 2017
[4]二维毛细管结构中染料掺杂液晶/聚合物激光特性的研究[D]. 张洁.天津大学 2016
[5]液芯光子晶体光纤制备和锁模器件研究[D]. 霍明超.北京工业大学 2015
[6]光纤光栅折射率传感技术研究[D]. 侯佳朋.燕山大学 2015
[7]基于连续光光纤振荡器和飞秒光纤放大器的偏振动力学的研究[D]. 赵晓薇.天津大学 2014
[8]高能量耗散孤子锁模光纤激光器性能提升的研究[D]. 池涵.天津大学 2014
[9]选择性液体填充的光子晶体光纤及其应用研究[D]. 梁鹄.南开大学 2014
[10]基于填充金属纳米材料的光子晶体光纤传感的研究[D]. 郝丛静.天津大学 2014
本文编号：2964701
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