本文選題：980 + nm全光纖振蕩器　； 參考：《北京工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：980 nm全光纖摻鐿光纖振蕩器具有結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),其倍頻可以產(chǎn)生藍(lán)綠光同時(shí)也可以作為摻鉺光纖放大器高亮度的泵浦源,隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展,對摻鉺光纖放大器的要求越來越高,高功率980 nm全光纖摻鐿光纖振蕩器及放大器成為了解決問題的關(guān)鍵。本論文對此進(jìn)行了詳細(xì)理論及實(shí)驗(yàn)研究,其主要內(nèi)容分為以下幾部分:第一部分對980 nm鎖模光纖振蕩器及放大器進(jìn)行了相關(guān)理論研究。從鐿離子的吸收和發(fā)射截面出發(fā),分析了抑制四能級起振和減少980 nm激光重吸收效應(yīng),是獲得980 nm準(zhǔn)三能級激光振蕩需要解決的兩個(gè)關(guān)鍵性問題。然后分別介紹了SESAM和NPR鎖模機(jī)理,從非線性薛定諤方程出發(fā)建立了SESAM、NPR的鎖模方程。最后,根據(jù)瞬態(tài)速率方程組求出單程脈沖放大器中泵浦功率以及放大后脈沖功率的理論公式,并分析了色散及非線性相移對放大器輸出特性的影響。第二部分開展了980 nm全光纖非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模摻鐿光纖振蕩器及放大器的實(shí)驗(yàn)研究。依據(jù)非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模原理,搭建全纖化的NPR鎖模振蕩器,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了獲得980 nm鎖模振蕩所需的合適的增益光纖長度,實(shí)現(xiàn)了重復(fù)頻率20.38 MHz,脈沖寬度159.48 ps,最大輸出功率26.1 mW,輸出光譜中心位于977nm,光譜寬度為10 nm的980 nm耗散孤子鎖模。然后,以上述振蕩器為種子源,經(jīng)兩級功率放大后,獲得最大輸出功率205 mW,脈沖寬度為178.10 ps。第三部分進(jìn)行了980 nm全光纖SESAM鎖模摻鐿光纖振蕩器及放大器的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)中以SESAM和FBG作為腔鏡搭建全光纖線性腔,采用兩種不同的腔長,分別實(shí)現(xiàn)了重復(fù)頻率16.67 MHz,最大輸出功率3.5 mW,脈沖寬度76.27ps的連續(xù)鎖模和重復(fù)頻率為20.96 MHz,最大輸出功率4.4 mW,脈沖寬度61.15ps的連續(xù)鎖模輸出。對鎖模重復(fù)頻率為20.96 MHz的980 nm脈沖激光進(jìn)行全光纖放大,最終獲得最大輸出功率740 mW,脈沖被展寬到200 ps。第四部分開展了基于SESAM和NPR相結(jié)合的980 nm全光纖鎖模振蕩器及放大器實(shí)驗(yàn)研究。考慮SESAM和NPR各自鎖模的優(yōu)勢,搭建全光纖鎖模振蕩器,理論模擬驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)的可行性,實(shí)驗(yàn)獲得了穩(wěn)定的自啟動(dòng)鎖模,鎖模輸出重復(fù)頻率為23.84 MHz,最大平均輸出功率1.8 mW,脈寬6.6 ps,光譜呈現(xiàn)典型的耗散孤子鎖模光譜特性,其中心波長位于978 nm附近,3d B帶寬為4.5 nm。經(jīng)過兩級全光纖功率放大器后,最終獲得平均功率684 mW,脈寬為165.6 ps。
[Abstract]:A 980 nm full - fiber nonlinear polarization rotating mode - locked - mode ytterbium - doped fiber oscillator and amplifier have been studied by using SESAM and FBG as a seed source . In the fourth part , a 980 nm all - fiber mode - locked oscillator and an amplifier experimental study based on SESAM were carried out . The feasibility of the experiment was verified by using the advantages of SESAM and the respective locking modes . The theoretical simulation verified the feasibility of the experiment . The theoretical simulation verified the feasibility of the experiment . The maximum average output power was 1.8 mW , the pulse width was 6.6 ps . The spectrum presented a typical dissipation soliton mode spectrum characteristic . The maximum average output power was 1.8 mW and the pulse width was 6.6 ps . After the two - stage full - fiber power amplifier , the average power of 684 mW was obtained , and the pulse width was 165.6 ps .
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN752;TN722
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本文編號：1922192