本文選題：超短脈沖　切入點：啁啾脈沖放大　出處：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：啁啾脈沖放大技術(shù)(CPA)是先對飛秒脈沖進(jìn)行脈沖展寬,再將脈沖送入放大器放大,最后壓縮放大后的激光脈沖,使超短脈沖放大過程中的脈沖功率和質(zhì)量得以保證。自1985年D.Striclland和G Mourou提出了啁啾脈沖放大(CPA)概念以來,超短脈沖激光技術(shù)取得了飛速的發(fā)展,而啁啾脈沖放大(CPA)成為獲得高功率飛秒激光脈沖的關(guān)鍵技術(shù)。全光纖的CPA,其具有可靠性好,不需要調(diào)整光路,體積小重量輕,便于維護(hù),使用方便,耦合效率高的特點成為超短脈沖激光領(lǐng)域的研究熱點。本文針對全光纖結(jié)構(gòu)的CPA超短脈沖放大系統(tǒng)展開研究,論文的主要工作如下:(1)利用光纖的色散和非線性相關(guān)理論,從非線性傳輸方程出發(fā),建立模型,利用分步傅里葉方法通過數(shù)值求解對光脈沖在CPA系統(tǒng)的各類光纖中的傳播演化情況進(jìn)行了模擬計算和分析。(2)對普通 EDF+大模場面積 EDF,DCF+EDF+SMF,CFBG+EDF+CFBG,CFBG+ EDF+大模場面積EDF+CFBG幾種全光纖啁啾放大系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析,通過研究發(fā)現(xiàn)使用DCF的全光纖CPA系統(tǒng)相比于后面兩個全光纖系統(tǒng)沒有達(dá)到更好的效果,使用CFBG的系統(tǒng)具有更明顯的能夠承載高功率脈沖防止脈沖劣變的優(yōu)點,而EDF+大模場面積EDF的系統(tǒng)利用增益光纖自身的色散來實現(xiàn)CPA,具有結(jié)構(gòu)簡單能夠承載較高功率的脈沖的優(yōu)點。(3)根據(jù)以上研究提出了 CFBG+EDF+大模場面積EDF+CFBG的新的全光纖CPA系統(tǒng)設(shè)計方案,經(jīng)模擬計算證實該系統(tǒng)可以得到更理想的效果。
[Abstract]:The chirped pulse amplification technique (CPA) first broadens the femtosecond pulse, then sends the pulse into the amplifier to amplify, and finally compress the amplified laser pulse. The pulse power and quality can be guaranteed during ultrashort pulse amplification. Since the concept of chirped pulse amplification was proposed by D. Striclland and G Mourou in 1985, ultrashort pulse laser technology has made rapid progress. The chirped pulse amplification (CPA) has become the key technology to obtain high power femtosecond laser pulse. The CPA of all optical fiber has good reliability, does not need to adjust the optical path, is small, light weight, easy to maintain and easy to use. The characteristics of high coupling efficiency have become a hot research topic in the field of ultrashort pulse laser. In this paper, the CPA ultrashort pulse amplification system with all-fiber structure is studied. The main work of this paper is as follows: (1) utilizing the dispersion and nonlinear theory of optical fiber. Based on the nonlinear transmission equation, the model is established. The propagation and evolution of optical pulses in various optical fibers of CPA system are simulated and analyzed by using the discrete step Fourier method. The large mode field area EDFDCF EDF SMF EDF CFBG EDF CFBGG EDF large mode field area EDF of ordinary EDF are calculated and analyzed numerically. Several kinds of all-fiber chirp amplification systems in CFBG are analyzed theoretically. It is found that the all-fiber CPA system using DCF has no better effect than the latter two all-fiber systems, and the system using CFBG has more obvious advantages of carrying high-power pulses to prevent pulse deterioration. However, the system of EDF large mode field area (EDF) utilizes the dispersion of gain fiber to realize CPA, which has the advantages of simple structure and ability to carry higher power pulses. (3) based on the above research, a new total of CFBG EDF large mode field area EDF CFBG is proposed. Optical fiber CPA system design, The simulation results show that the system can achieve better results.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1573128