本文關鍵詞：基于高摻鍺光纖的中紅外光源研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：中紅外波段覆蓋了眾多原子和分子的特征吸收譜線,并且包含有空氣中極重要的大氣透明窗口,在光譜學、醫(yī)療和軍事等領域都有重要的應用�；诟邠芥N光纖的中紅外光源結合非線性光纖光學技術,具有溫度穩(wěn)定性好,使用壽命長,抗電磁干擾等優(yōu)點。本文以高濃度摻鍺光纖作為非線性介質(zhì),研究其中紅外級聯(lián)拉曼光譜輸出,實現(xiàn)了中紅外超連續(xù)譜輸出。具體工作包括:1.研究了2μm激光泵浦高濃度摻鍺石英光纖的級聯(lián)拉曼光譜。采用摻雜濃度為98mol.%的摻鍺石英光纖為非線性介質(zhì),利用光纖中以受激拉曼散射為主的非線性波長轉換效應,分別在波長為1.95μm和2μm的脈沖激光泵浦下,獲得了三階斯托克斯峰波長分別為2.53μm和2.7μm的級聯(lián)拉曼光譜輸出。實驗過程中優(yōu)化了摻鍺石英光纖的長度,并針對空間泵浦光耦合部分采用在摻鍺石英光纖前端熔接小段單模光纖并對熔點進行多次放電的方法優(yōu)化,優(yōu)化后耦合效率從50%提高到60%左右,光纖可承受最大泵浦光功率從500m W提高到1200m W。2.7μm的中紅外光輸出是目前利用摻鍺石英光纖得到的最長波長的拉曼光輸出。2.研究了基于高濃度摻鍺石英光纖的中紅外超連續(xù)譜產(chǎn)生。利用波長為2μm的納秒脈沖摻銩光纖激光器泵浦摻雜濃度為75mol.%的摻鍺石英光纖,利用光纖中的受激拉曼散射效應,以及自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制、四波混頻等非線性效應,獲得了中紅外超連續(xù)譜輸出。實驗過程中通過優(yōu)化摻鍺石英光纖的長度,及在摻鍺石英光纖的輸入端熔接一截短的多模光纖以提高泵浦光的空間耦合效率和損毀閾值,最終在1.9-2.9μm范圍內(nèi)獲得了較平坦的超連續(xù)譜輸出,10d B帶寬和20d B帶寬分別達到950nm和980nm,其長波限接近目前報道的基于同類光纖的超連續(xù)譜的最大長波限。
【關鍵詞】：中紅外 光纖拉曼激光器 超連續(xù)譜 摻鍺光纖 受激拉曼散射
【學位授予單位】：中國計量學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN253;TN212
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 1 緒論13-19
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 中紅外光纖拉曼光源及超連續(xù)譜簡介14-15
• 1.3 高摻鍺光纖簡介15-17
• 1.4 本文的研究目的、意義和主要內(nèi)容17-19
• 1.4.1 研究目的與意義17
• 1.4.2 主要內(nèi)容17-19
• 2 基于高非線性光纖的中紅外光源的工作原理及其應用19-25
• 2.1 基于高非線性光纖的中紅外光源的工作原理及其實現(xiàn)方法19-20
• 2.1.1 基于高非線性光纖的中紅外拉曼光源19-20
• 2.1.2 基于高非線性光纖的中紅外超連續(xù)譜產(chǎn)生20
• 2.2 基于高非線性光纖的中紅外光源的應用20-22
• 2.3 基于高非線性光纖的中紅外光源的發(fā)展前景22-24
• 2.4 本章小結24-25
• 3 基于高摻鍺光纖的中紅外光源系統(tǒng)搭建25-31
• 3.1 基于高摻鍺光纖的中紅外光源系統(tǒng)25-26
• 3.2 空間泵浦光耦合裝置及其優(yōu)化26-29
• 3.2.1 利用多模光纖提高耦合效率26-27
• 3.2.2 利用單模光纖提高耦合效率27-29
• 3.3 本章小結29-31
• 4 基于高摻鍺光纖的中紅外拉曼光源31-39
• 4.1 引言31
• 4.2 中紅外光源系統(tǒng)搭建31-33
• 4.3 結果與討論33-35
• 4.4 基于高摻鍺光纖的中紅外拉曼激光器研究35-38
• 4.5 本章小結38-39
• 5 基于高摻鍺光纖的中紅外超連續(xù)譜產(chǎn)生39-45
• 5.1 引言39-40
• 5.2 中紅外超連續(xù)譜產(chǎn)生裝置40-42
• 5.3 結果與討論42-44
• 5.4 本章小結44-45
• 6 總結與展望45-47
• 6.1 總結45
• 6.2 展望45-47
• 參考文獻47-50
• 作者簡歷50

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