基于黑磷光纖激光的脈沖特性研究
發(fā)布時間:2020-12-05 23:17
超短脈沖光纖激光器具有窄脈寬,高峰值功率,高能量等特點被廣泛應(yīng)用到工業(yè)、醫(yī)療、國防、通信等諸多領(lǐng)域中。實現(xiàn)短脈沖的方式有許多種,但是隨著學(xué)科的進步以及納米新材料的不斷發(fā)展,二維材料異軍突起,其種類也越來越豐富,不斷的吸引著超快領(lǐng)域科研工作者的目光。由于一些二維納米材料具有良好的非線性吸收系數(shù)、超快的恢復(fù)時間和易于制作等優(yōu)異性質(zhì)被不斷應(yīng)用到超短脈沖光纖激光器中。繼石墨烯材料之后,像過渡金屬硫化物(WS2,MoS2等)、拓撲絕緣體(Bi2Se3,Bi2Te3等)、黑磷等新的可飽和吸收材料在被動鎖模光纖激光器中都相繼得到了應(yīng)用。利用材料的可飽和吸收性并將其應(yīng)用到被動鎖模光纖激光器中實現(xiàn)超短脈沖是當前以及未來激光領(lǐng)域的一個重要的研究方向,具有廣闊的前景。本論文主要圍繞著黑磷材料的制備和可飽和吸收體器件的性能來研究,以新型二維黑磷材料作為可飽和吸收體,提出一種基于黑磷納米材料結(jié)合D-型光纖的摻鉺光纖激光器,在實驗上探索可飽和吸收器件的性能以及對基于黑磷納米材料的光纖激光器輸出的脈沖特性進行研究,并利用黑磷材料在摻鉺光纖激光腔中實現(xiàn)了暗孤子的輸出。本文的主要研究工作如下:1.介紹了黑磷納米材料的能...
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1光脈沖圖,(a)無序振蕩激光器輸出的光信號,(b)鎖模后激光器輸出的光信號【17]??
由于模與模之間的相互作用,當內(nèi)外部調(diào)制達到同步時就可以形成脈沖序列了?tw。??主動鎖模的脈沖序列一般只有納秒(1?(T9?s)量級,由被調(diào)制的參量的不同可分為振幅??調(diào)制鎖模和相位調(diào)制鎖模[26?]。主動鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-2所示:??Gain?medium??Output ̄…^??S?Coupler?^?Filter??^??Modulator??圖1-2主動鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖??Figure?1-2?Structure?diagram?of?active?mode-locked?fiber?laser??4??
行簡單的介紹。??(a)基于非線性光纖放大鏡鎖模??非線性光纖放大鏡鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)圖如圖1-4所示,由于數(shù)字“8”和該??激光器的結(jié)構(gòu)很像,因此該光纖激光器也被稱之為“8”字型腔。它其實就是通過一??個光纖耦合器將兩部分腔連接起來。??I?I?3dB?Coupler?|?|??圖1-4非線性光纖放大鏡鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)示意圖??Figure?1-4?Schematic?diagram?of?nonlinear?fiber?optic?magnifier?mode-locked?fiber?laser??其運作機制為:當輸入的光經(jīng)過50/50的偏振無關(guān)耦合器時,會被分成兩束方??向相反、幅度相同的兩束信號光,其中一束在剛經(jīng)過圖1-4左端時就被摻鉺增益光??纖放大,另一束在經(jīng)過圖1-4右端在循環(huán)一圈離開時才被增益光纖放大,這兩束光??在沿不同方向在非線性光纖放大鏡腔內(nèi)循環(huán)一次后,由于兩束光在腔內(nèi)的強度和??形狀不一樣,其所積累的非線性效應(yīng)也不同,而且非線性相位差也不是一樣的。??通過上述過程脈沖在腔內(nèi)不斷循環(huán),當脈沖中央強度高的一部分能量將被透射,??而脈沖兩側(cè)強度低的部分則被反射。脈沖就會在SPM與XPM的作用下有變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Nonlinear optical absorption of few-layer molybdenum diselenide (MoSe2) for passively mode-locked soliton fiber laser [Invited][J]. Zhengqian Luo,Yingyue Li,Min Zhong,Yizhong Huang,Xiaojiao Wan,Jian Peng,Jian Weng. Photonics Research. 2015(03)
[2]Few-layer MoS2 saturable absorbers for short-pulse laser technology: current status and future perspectives [Invited][J]. R.I.Woodward,R.C.T.Howe,G.Hu,F.Torrisi,M.Zhang,T.Hasan,E.J.R.Kelleher. Photonics Research. 2015(02)
[3]2.0μm摻銩超短脈沖光纖激光器研究進展及展望[J]. 王璞,劉江. 中國激光. 2013(06)
[4]非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模光纖激光器數(shù)值模型(英文)[J]. 左林,楊愛英,賴俊森,孫雨南. 紅外與激光工程. 2013(01)
[5]摻鐿雙包層脈沖光纖放大器的特性研究(英文)[J]. 張曉,宋晏蓉,于振華,楊昭輝,田金榮,張新平. 光子學(xué)報. 2011(09)
[6]孤子光脈沖的產(chǎn)生及其應(yīng)用研究[J]. 張書敏,溫虹,呂福云,左曉雪. 物理學(xué)報. 2007(04)
博士論文
[1]全光纖超短脈沖激光器鎖模機理及實驗研究[D]. 段利娜.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所) 2016
[2]高重復(fù)頻率、寬光譜飛秒光纖激光器研究[D]. 李杏.上海交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]耗散孤子光纖激光器的研究[D]. 王雷.江西師范大學(xué) 2015
[2]光纖倏逝波譜傳感系統(tǒng)及應(yīng)用研究[D]. 曹李華.重慶理工大學(xué) 2014
[3]基于SESAM的鎖模光纖激光器研究[D]. 段曉磊.北京交通大學(xué) 2013
[4]倏逝波光纖Bragg光柵傳感器理論及應(yīng)用研究[D]. 曹雪梅.重慶理工大學(xué) 2012
[5]超短脈沖被動鎖模光纖激光器的研究[D]. 唐志杰.江西師范大學(xué) 2011
本文編號:2900267
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1光脈沖圖,(a)無序振蕩激光器輸出的光信號,(b)鎖模后激光器輸出的光信號【17]??
由于模與模之間的相互作用,當內(nèi)外部調(diào)制達到同步時就可以形成脈沖序列了?tw。??主動鎖模的脈沖序列一般只有納秒(1?(T9?s)量級,由被調(diào)制的參量的不同可分為振幅??調(diào)制鎖模和相位調(diào)制鎖模[26?]。主動鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-2所示:??Gain?medium??Output ̄…^??S?Coupler?^?Filter??^??Modulator??圖1-2主動鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖??Figure?1-2?Structure?diagram?of?active?mode-locked?fiber?laser??4??
行簡單的介紹。??(a)基于非線性光纖放大鏡鎖模??非線性光纖放大鏡鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)圖如圖1-4所示,由于數(shù)字“8”和該??激光器的結(jié)構(gòu)很像,因此該光纖激光器也被稱之為“8”字型腔。它其實就是通過一??個光纖耦合器將兩部分腔連接起來。??I?I?3dB?Coupler?|?|??圖1-4非線性光纖放大鏡鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)示意圖??Figure?1-4?Schematic?diagram?of?nonlinear?fiber?optic?magnifier?mode-locked?fiber?laser??其運作機制為:當輸入的光經(jīng)過50/50的偏振無關(guān)耦合器時,會被分成兩束方??向相反、幅度相同的兩束信號光,其中一束在剛經(jīng)過圖1-4左端時就被摻鉺增益光??纖放大,另一束在經(jīng)過圖1-4右端在循環(huán)一圈離開時才被增益光纖放大,這兩束光??在沿不同方向在非線性光纖放大鏡腔內(nèi)循環(huán)一次后,由于兩束光在腔內(nèi)的強度和??形狀不一樣,其所積累的非線性效應(yīng)也不同,而且非線性相位差也不是一樣的。??通過上述過程脈沖在腔內(nèi)不斷循環(huán),當脈沖中央強度高的一部分能量將被透射,??而脈沖兩側(cè)強度低的部分則被反射。脈沖就會在SPM與XPM的作用下有變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Nonlinear optical absorption of few-layer molybdenum diselenide (MoSe2) for passively mode-locked soliton fiber laser [Invited][J]. Zhengqian Luo,Yingyue Li,Min Zhong,Yizhong Huang,Xiaojiao Wan,Jian Peng,Jian Weng. Photonics Research. 2015(03)
[2]Few-layer MoS2 saturable absorbers for short-pulse laser technology: current status and future perspectives [Invited][J]. R.I.Woodward,R.C.T.Howe,G.Hu,F.Torrisi,M.Zhang,T.Hasan,E.J.R.Kelleher. Photonics Research. 2015(02)
[3]2.0μm摻銩超短脈沖光纖激光器研究進展及展望[J]. 王璞,劉江. 中國激光. 2013(06)
[4]非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模光纖激光器數(shù)值模型(英文)[J]. 左林,楊愛英,賴俊森,孫雨南. 紅外與激光工程. 2013(01)
[5]摻鐿雙包層脈沖光纖放大器的特性研究(英文)[J]. 張曉,宋晏蓉,于振華,楊昭輝,田金榮,張新平. 光子學(xué)報. 2011(09)
[6]孤子光脈沖的產(chǎn)生及其應(yīng)用研究[J]. 張書敏,溫虹,呂福云,左曉雪. 物理學(xué)報. 2007(04)
博士論文
[1]全光纖超短脈沖激光器鎖模機理及實驗研究[D]. 段利娜.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所) 2016
[2]高重復(fù)頻率、寬光譜飛秒光纖激光器研究[D]. 李杏.上海交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]耗散孤子光纖激光器的研究[D]. 王雷.江西師范大學(xué) 2015
[2]光纖倏逝波譜傳感系統(tǒng)及應(yīng)用研究[D]. 曹李華.重慶理工大學(xué) 2014
[3]基于SESAM的鎖模光纖激光器研究[D]. 段曉磊.北京交通大學(xué) 2013
[4]倏逝波光纖Bragg光柵傳感器理論及應(yīng)用研究[D]. 曹雪梅.重慶理工大學(xué) 2012
[5]超短脈沖被動鎖模光纖激光器的研究[D]. 唐志杰.江西師范大學(xué) 2011
本文編號:2900267
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