基于2微米锁模光纤激光器及放大器的脉冲形态研究

发布时间：2021-10-25 00:31

　　被动锁模掺铥光纤激光器作为产生2μm超短激光脉冲的主要方法,不仅具有结构紧凑、经济实用、稳定性高等优势,而且谐振腔结构及参数灵活可控,是探索锁模非线性动力学的理想平台。此外,锁模脉冲在光纤放大器中也呈现出了丰富的非线性动力学特征。然而,由于该波段光纤激光与1μm-1.5μm波段相比起步较晚,关于激光脉冲非线性动力学的研究仍然较少,锁模脉冲形态相对比较单一。与此同时,该波段光纤由于与1μm-1.5μm波段不同的光学参数（如群速度色散、非线性系数、掺稀土粒子光纤的增益带宽等）而使其锁模非线性动力学存在本质上的差异。因此,本文以被动锁模掺铥光纤激光器为主,掺铥光纤放大器为辅,开展了2μm锁模脉冲非线性动力学研究,主要内容如下:1)以混合被动锁模掺铥光纤激光器为基础,结合数值模拟研究了传统孤子、展宽脉冲和耗散孤子的脉冲性质及动力学特点。针对2μm锁模光纤激光器中普遍存在的传统孤子,通过在谐振腔内引入自制的全光纤Lyot滤波器,并优化其滤波周期,实现了对Kelly边带的有效抑制,同时通过控制Lyot滤波器温度实现了1952.6 nm到1971.6 nm的波长精确调谐。此外,分析了Kelly边带对... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：152 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

基于三-五次金兹堡-朗道方程的模拟结果

一致[77]

第二章 被动锁模光纤激光器及放大器的理论模型由于该时间长度等于光在谐振腔经历一个周期的时间，因此这些次极大值不会在于实际激光器中，从而使谐振腔内同一时刻只能形成一个脉冲。锁模脉冲半全宽表达为2(2 M1) (2-M 为增益带宽内的纵模数量。式（2-4）表明脉冲宽度与纵模数量以及纵模间距反比，这意味着可通过改变腔长以及增益带宽而调节脉冲宽度。图 2-1 显示了同数量纵模的叠加效果，纵模的间距为 103.45 GHz，相邻纵模间的初相位差设为 0.1π，所有纵模的总强度保持不变。从图可见，当纵模数量为 10 时，脉宽度为 8.46 ns，峰值功率为 10 W，当纵模数量为 100 时，脉宽宽度降为 817 ps，峰值功率上升为 100 W。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Kelly sideband suppression and wavelength tuning of a conventional soliton in a Tm-doped hybrid mode-locked fiber laser with an all-fiber Lyot filter[J]. JIANFENG LI,YAZHOU WANG,HONGYU LUO,YONG LIU,ZHIJUN YAN,ZHONGYUAN SUN,LIN ZHANG.  Photonics Research. 2019(02)
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本文编号：3456301