高效率柱矢量光纤激光器

发布时间：2024-05-18 06:41

　　柱矢量光束(Cylindrical vector beam,CVB)是光场偏振调制的产物,区别于传统线偏振和圆偏振光束的横向均匀偏振分布,其横向截面的偏振分布呈现中心对称分布,由于中心存在偏振奇点,因此柱矢量光束中心强度为零,其强度分布呈现“甜甜圈”型。基于柱矢量光束独特的聚焦特性和柱对称偏振分布,其在光镊、超分辨显微成像、表面等离子体激发和激光加工等领域有着巨大的应用潜力及应用价值,受上述应用的牵引,柱矢量光束的生成方法受到了越来越多的关注,尤其是在全光纤结构中的生成方法。但是鉴于目前CVB光纤激光器多为基模谐振,然后通过模式转化器件实现柱矢量光束输出,由于模式转化器件插入损耗和转化效率的影响,其输出效率和输出功率受限,为了解决上述输出受限的问题,我们提出高阶模式直接谐振方案,并设计拉制了新型结构增益光纤实现了柱矢量光束输出效率的高效提升。本文主要工作和成果如下:1、提出并验证了光纤布拉格光栅的偏振依赖性,我们利用该特性搭建了一种能够实现多波长振荡以及横模可调谐的光纤激光器。在该激光器中,通过调谐激光腔内的偏振控制器,很容易地实现了单波长振荡、双波长振荡和三波长振荡,并且可以对输出模...

【文章页数】：151 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１几种传统模式和柱矢量模式的瞬态电场空间分布：（ａ）?ｘ偏振的髙斯基祺；（ｂ）ｘ偏振??的ＨＧ１０模式；（ｃ）ｘ偏振的ＨＧ０１模式：（ｄ）ｙ偏振的ＨＧ０１模式；（ｅ）ｘ偏振的ＨＧ１０模式；??（ｆ）ｘ偏振的ＬＧ０１祺式；（ｇ）径向偏振模式：（ｈ）角向偏振模式；（ｉ）广义柱矢量祺式．??在许多应用中，为了计算方便，往往对矢量贝塞尔－高斯解进行一定的简化，??

?第１章绪论???形状，存在中心暗常??ｌ３ＥＥｉ??图１．１几种传统模式和柱矢量模式的瞬态电场空间分布：（ａ）?ｘ偏振的髙斯基祺；（ｂ）ｘ偏振??的ＨＧ１０模式；（ｃ）ｘ偏振的ＨＧ０１模式：（ｄ）ｙ偏振的ＨＧ０１模式；（ｅ）ｘ偏振的ＨＧ１０模式；??（ｆ）ｘ偏振的ＬＧ０１祺式；....

图１．２利用两个正交偏振的ＨＧ模式的线性ｆｔｊｑ合成径向偏振模式和角向偏振模式??

?第１章绪论???＾Ｘ＾ＨｐｌＨ＇Ｓｌ??图１．２利用两个正交偏振的ＨＧ模式的线性ｆｔｊｑ合成径向偏振模式和角向偏振模式??一般在实际应用中，尤其是涉及经由无源器件产生准直柱矢量光束，并应用??于高数值孔径（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｐｅｒｔｕｒｅ，ＮＡ）聚焦，或存在中心不透明的孔阑等....

图１．３广义柱矢貴光束聚焦模型示意图，左侧为入射的广义柱矢量光束??

?第１章绪论???ｃ??ｆ?Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ?ｌｅｎｓ??／?＼?／?Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ?ｆ??ｌ?＼?／［?＾?＼—?ａ?ａ?＇?＇?ｌ／－??少－修夢：??－—ｆ?—－??图１．３广义柱矢貴光束聚焦模型示意图，左侧为入射的广义柱矢量光束??在紧聚焦条件下，柱矢量光束的聚....

图１．４径向偏振光束聚焦电场的强度分布？（ａ）聚焦电场各分量的一维强度分布曲线；（ｂ）纵??向电场分量的二维强度分布；（ｃ）径向电场分量的二维强度分布；（ｄ）总电场的二维强度分??布

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本文编号：3976592