發(fā)布時間：2017-04-25 13:18

  本文關鍵詞：1.0μm波段高功率寬光譜方波光纖激光器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,光纖激光器憑借其效率高、結構緊湊、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點,在科學研究以及工業(yè)生產(chǎn)中獲得了越來越廣泛的應用。利用鎖模光纖激光器產(chǎn)生的納秒方波脈沖,以其在時域與頻域上所具有的獨特性質,在通信、激光顯示、醫(yī)療等領域以及對方波脈沖形成的基本原理的研究中引起人們越來越多的關注。本論文的工作主要圍繞1.0微米波段的納秒方波脈沖光纖激光器展開,主要研究了光纖激光器中高功率輸出以及其在頻域與時域上的特性。具體研究成果如下：1. 實驗采用非線性光學環(huán)形鏡(NOLM)結構,利用全保偏光纖,獲得了寬光譜、輸出功率穩(wěn)定的摻鐿鎖模光纖激光器。輸出鎖模脈沖的中心波長為1080.14nm,3 dB光譜寬度達到了20.29 nm,脈沖重復頻率為3.28 MHz,單脈沖寬度為848 ps。通過對980 nm泵浦光在300 mW至380 mW進行調(diào)節(jié),獲得了輸出功率從6 mW至7.12 mW的線性變化。2. 實驗基于非線性放大環(huán)形鏡(NALM)結構,利用高功率915 nm半導體激光器作為泵浦源,雙包層摻鐿光纖作為增益介質,獲得了3 dB光譜寬度6.5nm,激光器工作中心波長1083.65 nm,最大平均輸出功率1.31 W,脈沖峰值功率40 W的納秒方波脈沖輸出。脈沖寬度在4.79 ns到14.43 ns之間連續(xù)可調(diào)。3.實驗通過改變NALM環(huán)中單模光纖的長度,在比較大的腔長范圍里獲得了較穩(wěn)定的方波脈沖輸出,同時觀察到激光器的輸出光譜隨著NALM環(huán)中單模光纖長度的增加發(fā)生明顯窄化的過程,3 dB光譜寬度由6.5 nm變至0.08 nm。本論文的主要創(chuàng)新點：1. 區(qū)別于常見的利用非線性偏振旋轉(NPR)的結構和摻鉺光纖來獲得在1.5微米波段的方波脈沖,提出利用具有高吸收效率的雙包層摻鐿光纖來獲得高功率的方波脈沖輸出,并且在1.0微米波段首次獲得了3 dB光譜寬度為6.5nm的寬光譜輸出。2.提出并實現(xiàn)了通過改變NALM環(huán)中的不對稱性,使得方波脈沖輸出的3 dB光譜寬度既可以寬至6.5 nm,也可以窄至0.08 nm。同時獲得的方波脈沖的穩(wěn)定性也較好。
【關鍵詞】：光纖激光器 高功率 寬光譜 方波脈沖 雙包層摻鐿光纖
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN248
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 光纖激光器簡介10-17
• 1.1.1 光纖激光器發(fā)展歷史10
• 1.1.2 光纖激光器基本原理與分類10-13
• 1.1.3 光纖激光器的應用與發(fā)展13-17
• 1.2 高功率摻鐿光纖激光器研究進展及意義17-19
• 1.2.1 國內(nèi)外的研究進展17-18
• 1.2.2 研究高功率摻鐿光纖激光器的意義18-19
• 1.3 本論文研究內(nèi)容與章節(jié)安排19-20
• 參考文獻20-24
• 第二章 鎖模光纖激光器理論與實驗研究24-44
• 2.1 鎖模的物理機制24-26
• 2.2 主動鎖模光纖激光器26-27
• 2.3 被動鎖模光纖激光器27-35
• 2.3.1 可飽和吸收體27-29
• 2.3.2 非線性偏振旋轉(NPR)29-31
• 2.3.3 非線性放大環(huán)形鏡(NALM)31-33
• 2.3.4 其他鎖模技術33-35
• 2.4 基于NOLM的全保偏摻鐿鎖模光纖激光器實驗研究35-39
• 2.5 光纖中色散和非線性效應對鎖模過程的影響39-41
• 2.6 本章小結41-42
• 參考文獻42-44
• 第三章 納秒方波脈沖光纖激光器研究44-56
• 3.1 納秒方波脈沖光纖激光器的理論分析44-51
• 3.1.1 Sagnac環(huán)的基本原理44-46
• 3.1.2 NALM腔中方波脈沖產(chǎn)生的原理46-48
• 3.1.3 NPR腔中方波脈沖產(chǎn)生的原理48-49
• 3.1.4 耗散孤子諧振效應(DSR)49-51
• 3.2 方波脈沖光纖激光器的實驗研究51-52
• 3.3 本章小結52-53
• 參考文獻53-56
• 第四章 基于NALM的高功率摻鐿方波光纖激光器實驗研究56-66
• 4.1 高功率寬光譜摻鐿方波光纖激光器研究背景56
• 4.2 雙包層摻鐿光纖簡介56-57
• 4.3 高功率寬光譜摻鐿方波光纖激光器實驗裝置57-58
• 4.4 實驗結果與分析58-64
• 4.5 本章小結64-65
• 參考文獻65-66
• 第五章 總結與展望66-68
• 在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的研究成果68-70
• 致謝70

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