本文關(guān)鍵詞： 全光纖結(jié)構(gòu) 非線性偏振演化 氧化石墨烯 單壁碳納米管 拓撲絕緣體 高能量脈沖　出處：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：光纖激光器具有良好的穩(wěn)定性、散熱性、結(jié)構(gòu)緊湊以及高光束質(zhì)量等優(yōu)點,在近年來得到飛速發(fā)展,成為激光領(lǐng)域的研究熱點。摻鉺光纖激光器(EDFL)因為剛好與通信波段的石英光纖最低損耗位置(1550 nm)吻合,最先得到發(fā)展與應(yīng)用,并且日趨成熟。緊隨其后的是對近紅外波段一微米摻Y(jié)b光纖激光器(YDFL)和兩微米摻Tm光纖激光器(TDFL)的研究。本文基于當(dāng)前研究領(lǐng)域與市場發(fā)展的要求,系統(tǒng)研究了YDFL和TDFL。利用非線性偏振演化(NPE)或加入新型可飽和吸收體的方式,我們在實驗中獲得了具有高脈沖能量的調(diào)Q或鎖模激光運轉(zhuǎn)。其主要研究內(nèi)容分為以下三個部分:1.在YDFL中,基于空間結(jié)構(gòu)NPE和全光纖NPE鎖模,分別實現(xiàn)了穩(wěn)定鎖模運轉(zhuǎn)。在空間結(jié)構(gòu)的振蕩器中,實現(xiàn)了重復(fù)頻率為49.21 MHz,脈沖寬度為3 ps的穩(wěn)定鎖模脈沖輸出,最大輸出功率為181 mW�；诖苏袷幤�,微調(diào)雙折射濾波片的波片架,能夠?qū)崿F(xiàn)鎖模光譜中心波長從1015 nm-1045 nm之間連續(xù)可調(diào)諧,調(diào)諧過程中鎖模狀態(tài)保持不變。在500 mW的泵浦功率下,通過微調(diào)雙折射濾波片和波片,可以獲得穩(wěn)定的二次諧波鎖模,重頻為99.64 MHz,相比基頻鎖模,輸出功率明顯下降。在全光纖結(jié)構(gòu)的振蕩器中,系統(tǒng)地研究了在5%、10%、20%、30%和50%的輸出下不同的鎖模狀態(tài)和功率。在7 m的腔長下實現(xiàn)了穩(wěn)定的鎖模運轉(zhuǎn),并比較了加濾波器和不加濾波器時的鎖模光譜,得出濾波器在全正色散領(lǐng)域起著不可或缺的作用。為得到高能量鎖模脈沖,增加腔長到347 m,在不同輸出比下分別實現(xiàn)了鎖模運轉(zhuǎn)并在最大輸出比的輸出耦合器(50%)條件下,得到了33%的高效率,實現(xiàn)了重復(fù)頻率為614KHz、單脈沖能量為263 nJ、脈沖寬度為10 ns的大能量鎖模脈沖輸出,該結(jié)果為迄今已報道的全光纖YDFL振蕩器中實現(xiàn)的最高單脈沖能量。2.在全光纖YDFL環(huán)形腔中,系統(tǒng)地探索了單壁碳納米管(SWCNT)與氧化石墨烯(GO)作為調(diào)Q元件的不同性能�；赟WCNT SA,于最大泵浦功率為125 mW的條件下,得到了脈沖寬度為1.0μs、重復(fù)頻率為66.24 KHz、平均輸出功率為2.69 mW的調(diào)Q脈沖序列。中心波長在1032 nm處。與以往的全光纖SWCNT調(diào)Q激光器相比,我們所搭建的YDFL在相當(dāng)?shù)偷拈撝?8 m W下即可實現(xiàn)穩(wěn)定調(diào)Q運行,并得到的最大單脈沖能量為40.6 nJ。基于GOSA,實現(xiàn)了最大單脈沖能量為69.4 nJ輸出,這是目前已報道的在Yb全光纖激光器中,基于GOSA實現(xiàn)調(diào)Q脈沖輸出的最大單脈沖能量。在其他實驗條件不變下,去掉GOSA,微調(diào)偏振控制器,可實現(xiàn)自調(diào)Q。與自調(diào)Q現(xiàn)象作對比,基于氧化石墨烯調(diào)Q的狀態(tài)更加穩(wěn)定。3.在摻銩光纖激光器中,我們分別用10%、50%的輸出耦合器對全光纖環(huán)形腔結(jié)構(gòu)振蕩腔進行優(yōu)化,當(dāng)泵浦功率為1.95 W時,得到最大輸出功率為61 mW的連續(xù)激光輸出�；谛滦涂娠柡臀阵w材料—拓撲絕緣體Bi2Te3,用三明治形式插入腔內(nèi),實驗中得到了重頻為7.794 MHz的鎖模脈沖,當(dāng)泵浦功率為1.85 W時,得到最大為26 mW的鎖模功率,相應(yīng)的單脈沖能量為3.34 nJ。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN248

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

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本文編號：1520065