【摘要】：近年來,柱矢量光束的研究受到越來越多的學者關注,其電場方向在橫截面上呈中心對稱分布,強度分布呈圓環(huán)形,中心處光強為零,和普通偏振均勻的高斯光束有明顯不同。正是由于這樣獨特的偏振特性,其被運用于激光加工和粒子操控等諸多領域。已有各種產生柱矢量光束的方法被提出和研究,可以分為自由空間和光纖中的主動、被動方法。全光纖鎖模激光器是一種產生高性能飛秒激光的理想光源,經(jīng)過這十幾年的發(fā)展,性能已經(jīng)得到很大的提升,被有效的運用在超快光譜學、生物光子學、光通信、激光加工、成像等領域。本文通過將光纖中產生柱矢量光的方法和全光纖鎖模激光器相結合,研究了幾種全光纖柱矢量光鎖模光纖激光器,旨在獲得短脈沖、高能量的柱矢量光,使柱矢量光更加方便地應用于實際中。主要工作內容如下:1、基于兩模光纖光柵的柱矢量光激光器研究。利用錯位熔接激發(fā)柱矢量光,通過兩模光纖光柵進行模式選擇輸出,并將其和基于碳納米管的鎖模光纖激光器結合,獲得高純度角向和徑向柱矢量光束。首先對錯位激發(fā)柱矢量光進行了理論研究,結果表明在錯位距離約為5μm時,高階模的激發(fā)效率最高。其次,利用商用可飽和吸收鏡(SESAM)搭建偏振不敏感的全光纖鎖模激光器,再將兩模光纖光柵與其結合,實現(xiàn)百皮秒的柱矢量光和高斯光可調諧輸出。2、多波長柱矢量光鎖模光纖激光器研究。耦合模理論表明,當單模光纖(SMF)中的LP01模和兩模光纖(TMF)中的LP11模相位匹配時,SMF中的LP01模會轉換成TMF中的LP11模,根據(jù)仿真結果實驗制備了由單模光纖和兩模光纖構成的模式選擇耦合器(MSC)。MSC中光纖不均勻性導致的雙折射濾波效應,與基于碳納米管的全光纖鎖模激光器結合,實現(xiàn)了百飛秒量級的波長可切換和雙波長的柱矢量光。3、多鎖模工作態(tài)輸出柱矢量光超短脈沖光纖激光器。利用MSC模式轉換和非線性偏振旋轉鎖模技術相結合,搭建了基于非線性偏振旋轉的柱矢量光鎖模光纖激光器,通過改變泵浦功率,實現(xiàn)了單脈沖、三脈沖、束縛態(tài)三種不同鎖模工作態(tài)柱矢量光從同一激光器內輸出。
【圖文】：

空間均勻偏振光

正交偏振的HG模式線性疊加獲得的徑向和角向偏振光FormationofradialandazimuthalpolarizationsusinglinearsuperpositionoforthogonallypolarizedHGmodes.
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN248

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