高功率超快光纤激光及脉冲测量研究

发布时间：2024-04-14 20:17

　　高功率超短光纤激光是超快激光研究领域的重要内容和前沿课题之一。与常规的连续光纤激光相比,它具有更高的峰值功率,更窄的脉宽输出,以及更宽的光谱范围;与全固态激光相比,它具有更佳的散热性能,更紧凑的封装设计,更低的制造成本,以及更优的光束质量,因此在精密加工、天文光梳、阿秒科学、医疗检测与军事国防等诸多领域中具有广泛应用。本论文主要围绕高功率超短光纤激光系统的搭建与光纤非线性效应的控制展开了一系列研究工作,进一步提升了超快光纤激光的功率输出,减小了脉冲宽度,提高了单脉冲能量。另一方面,进行了超短脉冲测量装置的设计研发,具有波长不敏感优点;同时开展了中红外超宽光谱的产生实验研究,具有载波包络相位被动锁定特点。论文的主要研究内容和创新性成果如下:1、首先从原理上探讨了几种光纤锁模技术的优缺点,随后根据自身需求与实验条件,搭建了一套基于非线性偏振旋转技术的空间型掺镱光纤锁模振荡器。通过调节谐振腔内的衍射光栅间距和角度等重要参数,实现腔内总色散量的控制,同时精细优化腔内各元件参数,包括增益光纤长度,波分复用器带宽等,成功获得了自相似锁模脉冲序列输出,具有自启动锁模功能。脉冲输出平均功率35 mW,...

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1不同掺杂离子的波长覆盖范围示意图

光能量，同时也可以提高增益光纤对泵浦光的吸收效率，进而缩短增益光纤的长度，削弱光纤中的非线性效应。从时间尺度上，为降低放大过程中的非线性效应，常规的方法是采用目前最为成熟的技术——光纤啁啾脉冲放大（ChirpedPulseAmplification,CPA）[7]。该技术的主要组....

图1.2近千瓦的飞秒光纤放大系统实验光路图[14]

第一章绪论3W、脉冲宽度375fs、重复频率40MHz的Yb光纤CPA放大结果[13]。截止到2010年，平均功率830W，脉冲宽度640fs，重复频率78MHz的Yb光纤CPA放大器也被成功实现，成为了当时的最高纪录[14]。在这个光纤CPA放大系统中，种子源是全固态Yb:KY....

图1.3千瓦级超短光纤放大系统装置图[16]

第一章绪论3W、脉冲宽度375fs、重复频率40MHz的Yb光纤CPA放大结果[13]。截止到2010年，平均功率830W，脉冲宽度640fs，重复频率78MHz的Yb光纤CPA放大器也被成功实现，成为了当时的最高纪录[14]。在这个光纤CPA放大系统中，种子源是全固态Yb:KY....

图1.42.2mJ飞秒光纤激光放大系统装置图[19]

西安电子科技大学博士学位论文42014年，A.Tünnermann等人采用棒状光子晶体光纤实现了2000W的光纤激光放大器，再一次打破当时的世界纪录[17]。除了在平均功率上屡屡取得突破，光纤激光放大器在单脉冲能量上也取得了显著进步。2007年，A.Tünnermann带领课题组....

本文编号：3955165