保偏大模場雙包層摻鐿光纖具有較大的芯徑、優(yōu)良的偏振保持特性、易與其他光纖實現(xiàn)低損熔接等優(yōu)點,是實現(xiàn)飛秒激光放大器全光纖化的理想增益介質。光纖啁啾脈沖放大技術在保證系統(tǒng)全光纖化的同時,可以進一步提升光纖放大器輸出的平均功率。本論文旨在搭建高功率、高脈沖質量、穩(wěn)定性良好的全光纖飛秒激光放大系統(tǒng),利用摻鐿保偏大模場雙包層光纖作為增益介質,針對光纖啁啾脈沖放大技術中的三階色散補償問題進行了數(shù)值和實驗研究,實現(xiàn)了系統(tǒng)的三階色散匹配,有效地提升了輸出脈沖質量。同時本論文圍繞光纖飛秒激光放大系統(tǒng)的關鍵技術和工藝進行了研究,提出并驗證了相關問題的解決方案,保證了系統(tǒng)的高功率穩(wěn)定運轉,實現(xiàn)了激光系統(tǒng)的樣機化。本論文主要工作概括如下:一、基于非線性薛定諤方程和速率方程,建立脈沖啁啾放大過程數(shù)值模型;利用分步傅立葉方法求解數(shù)值模型,分析了FCPA系統(tǒng)中三階色散的積累對輸出脈沖形狀的影響,并證明了采用混合展寬器可以有效提高輸出脈沖質量。二、實驗中基于光纖啁啾脈沖放大技術,研究不同三階色散對于輸出脈沖形狀的影響,利用負三階色散光纖對系統(tǒng)三階色散進行補償,使得優(yōu)化后系統(tǒng)內部的三階色散量趨近于零,最終獲得了重復頻率... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 超短脈沖激光器的發(fā)展
    1.2 光纖飛秒激光放大技術的發(fā)展
        1.2.1 主振蕩功率放大
        1.2.2 啁啾脈沖放大技術
        1.2.3 非線性放大技術
        1.2.4 自相似放大技術
        1.2.5 整形放大技術
    1.3 色散補償技術
        1.3.1 棱鏡對
        1.3.2 光柵對
        1.3.3 啁啾鏡對
        1.3.4 G-T鏡對
    1.4 光纖飛秒激光器市場調研
        1.4.1 國外典型光纖飛秒激光器企業(yè)市場調研
        1.4.2 國內光纖飛秒激光器市場調研
    1.5 本文的研究工作與內容
第2章 超短脈沖在光纖中傳輸?shù)睦碚撃Ｐ?br>    2.1 光纖中脈沖傳輸?shù)姆蔷�性薛定諤方程推導
    2.2 分步傅里葉算法
    2.3 影響光脈沖傳輸?shù)囊蛩?br>        2.3.1 光纖的損耗與增益
        2.3.2 群速度色散
        2.3.3 高階色散
    2.4 自相位調制效應
    2.5 本章小結
第3章 基于三階色散補償?shù)墓饫w飛秒激光放大系統(tǒng)的研究
    3.1 啁啾脈沖放大數(shù)值模擬
        3.1.1 脈沖在光纖展寬器中的數(shù)值模型
        3.1.2 脈沖在光纖放大器中的數(shù)值模型
        3.1.3 三階色散的影響
    3.2 普通展寬器實驗研究
        3.2.1 實驗裝置
        3.2.2 實驗結果及分析
    3.3 混合展寬器研究
        3.3.1 混合展寬器的設計
        3.3.2 實驗裝置
        3.3.3 實驗結果及分析
    3.4 本章小結
第4章 高功率全光纖飛秒激光放大器關鍵技術
    4.1 光纖端帽的設計
    4.2 光纖關鍵點熔接
        4.2.1 增益光纖與合束器熔接
        4.2.2 光纖輸出端與端帽的熔接
    4.3 激光器系統(tǒng)熱管理技術
    4.4 輸出式高功率全光纖飛秒激光放大系統(tǒng)
    4.5 本章小節(jié)
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文與科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3207257