作為20世紀最偉大的發(fā)明之一,由頻率控制的鎖模激光所產(chǎn)生的光學頻率梳在光頻計量、光原子鐘與時頻傳遞、精密相干測量等領(lǐng)域具有重要應用。光纖激光頻率梳結(jié)構(gòu)簡單、成本低且易于維護,是近年來的研究重點。本論文著重于光纖激光頻率梳的關(guān)鍵理論和技術(shù)。從理論和實驗方面對光纖激光頻率梳開展了研究,主要內(nèi)容包括:第一,基于脈沖在光纖色散非線性傳輸所滿足的非線性薛定諤方程（NLSE）和廣義非線性薛定諤方程（GNLSE）,研究了鎖模光纖激光脈沖特性、啁啾脈沖光纖放大技術(shù)和高非線性光纖超連續(xù)譜的產(chǎn)生技術(shù);基于Master方程微擾理論,研究了重復頻率和偏移頻率的傳遞函數(shù);利用固定點模型,分析了光纖激光頻率梳的噪聲特性和反饋機制,并提出了噪聲抑制方法與實現(xiàn)途徑;第二,提出了一種基于飛秒光纖激光器的光頻率梳設(shè)計方案。設(shè)計與研制出脈沖寬度55 fs、重復頻率210 MHz的色散管理孤子鎖模摻鉺光纖激光器,優(yōu)化設(shè)計了啁啾脈沖光纖放大鏈路,由負色散高非線性光纖產(chǎn)生了頻率范圍1080～2320 nm的倍頻程超連續(xù)譜,經(jīng)f-2f自差拍檢測出信噪比達32 dB的載波包絡(luò)偏移頻率;論證了基于P-I電路的PLL的長期穩(wěn)定的優(yōu)越性,... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 光學頻率梳概述
    1.2 光學頻率梳的類型與應用
        1.2.1 射頻鎖定和光頻鎖定光梳
        1.2.2 光梳的應用
            1.2.2.1 光學頻率計量
            1.2.2.2 精密激光光譜學
            1.2.2.3 低噪聲微波產(chǎn)生
            1.2.2.4 天文測量和空間科學
    1.3 光纖激光頻率梳的研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文主要工作
第二章 光纖激光飛秒脈沖產(chǎn)生和調(diào)控
    2.1 脈沖光纖傳輸基本理論
        2.1.1 NLSE和GNLSE
    2.2 鎖模光纖激光脈沖的產(chǎn)生
        2.2.1 非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模
        2.2.2 鎖模光纖激光脈沖
            2.2.2.1 孤子鎖模和色散管理孤子鎖模
    2.3 啁啾脈沖光纖放大
    2.4 超連續(xù)譜的產(chǎn)生
第三章 光纖激光頻率梳噪聲理論與反饋機制
    3.1 噪聲與功率譜密度
    3.2 鎖模光纖激光振蕩器噪聲理論和反饋機制
        3.2.1 Master方程微擾理論與傳遞函數(shù)
        3.2.2 固定點理論
        3.2.3 鎖模光纖激光器噪聲
            3.2.3.1 腔長噪聲
            3.2.3.2 泵浦噪聲
            3.2.3.3 損耗噪聲
            3.2.3.4 自發(fā)輻射(ASE)噪聲
        3.2.4 反饋機制與抑制噪聲
    3.3 光纖放大和超連續(xù)譜產(chǎn)生的噪聲理論與抑制技術(shù)
第四章 光纖激光頻率梳的設(shè)計與研制
    4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計與鎖定方案
    4.2 飛秒光纖激光振蕩器
    4.3 CPA鏈路和倍頻程超連續(xù)譜(SC)產(chǎn)生
    4.4 f-2f自差拍系統(tǒng)和載波包絡(luò)偏移頻率
    4.5 光纖激光頻率梳噪聲抑制實驗研究
        4.5.1 被動抑制技術(shù)研究
        4.5.2 光纖激光頻率梳鎖定技術(shù)研究
            4.5.2.1 鎖相環(huán)技術(shù)
            4.5.2.2 鎖定環(huán)路實驗設(shè)計
            4.5.2.3 鎖定結(jié)果與分析
    4.6 光纖激光頻率梳的指標評估
第五章 基于雙倍周期鎖模的光纖激光頻率梳
    5.1 多倍周期鎖模狀態(tài)
    5.2 雙倍周期鎖模光纖激光頻率梳的設(shè)計
        5.2.1 實驗裝置
        5.2.2 光梳鎖定與重頻切換
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3190445