被動(dòng)鎖模摻銩光纖激光器因其具有極窄脈沖寬度、寬光譜等優(yōu)勢(shì)在通信、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。基于真實(shí)可飽和吸收體的被動(dòng)鎖模摻銩光纖激光器雖然可以自啟動(dòng),但是其性能往往受限于材料的特性參數(shù)。基于等效可飽和吸收體的被動(dòng)鎖模摻銩光纖激光器雖然輸出的脈沖能量較高,但是輸出脈沖受環(huán)境影響較大而不穩(wěn)定。因此把真實(shí)可飽和吸收體和等效可飽和吸收體混合作為鎖模器件的被動(dòng)鎖模摻銩光纖激光器,結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn),輸出的脈沖不僅能量高而且非常穩(wěn)定。本文利用非線性放大環(huán)鏡(Nonlinear Amplified Loop Mirror,NALM)和覆石墨烯錐形光纖(Graphene Covered Microfiber,GCM)可飽和吸收體混合鎖模器件,在摻銩光纖激光器中進(jìn)行一系列的理論和實(shí)驗(yàn)研究。首先,在鎖模摻銩光纖激光器的理論基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于NALM和GCM可飽和吸收體混合鎖模摻銩光纖激光器的系統(tǒng)方案。然后,根據(jù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)了基于NALM和GCM可飽和吸收體的混合鎖模摻銩光纖激光器和基于單一可飽和吸收體(NALM/GCM)的鎖模摻銩光纖激光器。其中基于NALM和GCM可飽和吸收體的混合鎖模摻銩光纖激光器,在沒有調(diào)節(jié)偏振控制器只調(diào)節(jié)泵浦功率的情況下,得到了調(diào)Q鎖模脈沖和鎖模脈沖,其鎖模脈沖中心波長、3 dB帶寬、脈沖能量和信噪比分別為1946 nm、2.3 nm、8.49 nJ和53 dB;基于NALM可飽和吸收體的鎖模摻銩光纖激光器通過調(diào)節(jié)偏振控制器和增加泵浦功率得到了類調(diào)Q鎖模脈沖輸出和類噪聲鎖模脈沖輸出,在類調(diào)Q鎖模狀態(tài)中,包絡(luò)的重復(fù)頻率和包絡(luò)脈寬并沒有隨著泵浦功率的變化而變化,鎖模頻譜也有著大的調(diào)制包絡(luò),說明了這種過渡狀態(tài)的不穩(wěn)定。在類噪聲鎖模狀態(tài)中,鎖模脈沖的中心波長約為1989 nm,3 dB帶寬為19 nm,脈沖能量為3.13 nJ,比傳統(tǒng)鎖模脈沖的3 dB帶寬和脈沖能量都要高。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的帶有雙峰的平滑光譜和43 dB的信噪比也進(jìn)一步說明了該鎖模脈沖為類噪聲鎖模脈沖;基于GCM可飽和吸收體的鎖模摻銩光纖激光器,在沒有調(diào)節(jié)偏振控制器,只調(diào)節(jié)泵浦功率的情況下得到了調(diào)Q鎖模脈沖和連續(xù)鎖模脈沖,其鎖模脈沖的中心波長、3 dB帶寬、脈沖能量和信噪比分別為1987 nm、8.31 nm、2.6 nJ和40 dB。最后通過三種可飽和吸收體光纖激光器結(jié)果的對(duì)比和相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)比分析,得出了基于NALM和GCM可飽和吸收體的混合鎖模摻銩光纖激光器輸出的狀態(tài)更多,鎖模脈沖能量更高,信噪比也更高,并且也非常的穩(wěn)定。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN248
【部分圖文】：

銩元素金屬外觀圖

圖 1.2 銩離子的能級(jí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖合可飽和吸收體摻銩光纖激光器國內(nèi)外研條件至少有兩點(diǎn)，即腔內(nèi)的縱模要足夠多且各個(gè)縱模出現(xiàn)了多種多樣的鎖模技術(shù)，例如：主動(dòng)鎖模技術(shù)、的鎖模技術(shù)。然而主動(dòng)鎖模技術(shù)和主被動(dòng)結(jié)合的鎖模的聲光調(diào)制器和電光調(diào)制器，通過人為的方式改變腔相位鎖定。相比較這種復(fù)雜的技術(shù)，被動(dòng)鎖模技術(shù)以本受到越來越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。在被動(dòng)鎖模技術(shù)中可以分為三大類：利用真實(shí)可飽和吸收體進(jìn)行鎖模、鎖模、利用真實(shí)可飽和吸收體和等效可飽和吸收體結(jié)鎖模類型的摻銩光纖激光器的研究進(jìn)展進(jìn)行分析，如

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本文編號(hào)：2818381