光纖激光器具有亮度高、結構緊湊、穩(wěn)定性好和熱管理方便等突出優(yōu)勢,近年來,在工業(yè)、國防和醫(yī)療等領域獲得了日益廣泛的應用。目前連續(xù)光纖激光系統(tǒng)的輸出激光中普遍存在自脈沖效應,即在無調(diào)制器件的連續(xù)光纖激光器輸出激光中出現(xiàn)隨機大幅振蕩脈沖序列的現(xiàn)象。自脈沖效應將會導致光纖激光器的非線性效應閾值降低、輸出穩(wěn)定性下降,制約了光纖激光器輸出性能的提升。目前,關于自脈沖效應的研究較少,特別是自鎖模脈沖（SML）尚沒有完備的產(chǎn)生機理和可行的抑制方案。為此,本論文將對連續(xù)摻鐿光纖激光器中自脈沖效應的形成機理與抑制方法展開全面的理論分析和實驗研究,主要內(nèi)容包括。一、光纖振蕩器中自脈沖效應產(chǎn)生機理的理論分析與實驗研究1.1光纖振蕩器中自鎖模脈沖產(chǎn)生機理與強度表征首先,利用非線性薛定諤方程,并結合縱模疊加的研究思路,建立了多縱模穩(wěn)態(tài)運轉光纖激光器輸出時序的理論模型;其次,設計了解析微擾數(shù)值算法,對光纖振蕩器中自脈沖的形成機理進行了數(shù)值仿真,首次從理論上揭示了光纖振蕩器內(nèi)多縱模疊加形成自鎖模脈沖的物理過程;最后,針對光纖振蕩器中自脈沖強度分布的時域特征,首次提出采用輸出時序的歸一化極差、歸一化標準差和概率密度分布... 

【文章來源】：國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 高功率光纖連續(xù)激光光源
        1.1.1 高功率光纖激光器概述與研究進展
        1.1.2 高功率光纖激光光源的應用
        1.1.3 高功率光纖連續(xù)激光器功率與性能提升的制約因素
    1.2 光纖激光器中自脈沖效應的研究進展
        1.2.1 光纖激光系統(tǒng)中自脈沖效應形成機理的研究進展
        1.2.2 自脈沖效應對光纖激光系統(tǒng)的影響
        1.2.3 光纖激光自脈沖抑制技術的研究進展
    1.3 論文的主要內(nèi)容和結構安排
第二章 光纖激光器中自脈沖形成機理的理論研究
    2.1 多縱模穩(wěn)態(tài)運轉光纖激光器輸出時序的理論模型
        2.1.1 基于縱模疊加的基本模型
        2.1.2 縱模相位演化與耦合方程
        2.1.3 解析微擾算法設計
        2.1.4 數(shù)值模擬結果初步分析
    2.2 多縱模穩(wěn)態(tài)運轉光纖激光器輸出時序仿真分析與自脈沖的強度表征
        2.2.1 光纖激光中自脈沖的測量過程與強度表征
        2.2.2 影響光纖振蕩器輸出時序的因素
    2.3 本章小結
第三章 光纖激光器中自脈沖形成機理的實驗研究
    3.1 光纖光柵的設計與制備
        3.1.1 光纖光柵的工作原理與參數(shù)設計
        3.1.2 基于準分子激光器的光纖光柵刻寫平臺與工藝流程
    3.2 光纖振蕩器參數(shù)對自脈沖效應影響的實驗研究
        3.2.1 光纖振蕩器輸出時域特性實驗研究平臺
        3.2.2 光纖振蕩器FBG反射帶寬與功率對輸出時序影響的實驗分析
        3.2.3 光纖振蕩器腔長對輸出時序影響的實驗分析
    3.4 本章小結
第四章 基于FBG光譜整形的光纖激光器自脈沖抑制研究
    4.1 基于FBG光譜整形的自脈沖抑制方案設計與實驗研究
        4.1.1 光譜形狀對振蕩器輸出時序影響的仿真分析
        4.1.2 OC-FBG光譜設計與光纖振蕩器自脈沖抑制實驗研究平臺
        4.1.3 基于FBG光譜整形的自脈沖抑制實驗研究結果與分析
        4.1.4 基于光柵光譜整形自脈沖抑制技術的優(yōu)化與高功率應用的討論
    4.2 基于FBG光譜整形自脈沖抑制技術的拓展研究
        4.2.1 傳輸過程對光纖振蕩器輸出時序影響的實驗研究
        4.2.2 基于FBG光譜整形自脈沖抑制技術的SRS效應抑制實驗探究
    4.3 本章小結
第五章 基于腔外反饋的高功率光纖振蕩器自脈沖抑制技術研究
    5.1 基于腔外反饋的自脈沖抑制方案設計與實驗驗證
        5.1.1 腔外反饋對光纖振蕩器自脈沖效應影響的仿真分析
        5.1.2 基于腔外反饋的自脈沖抑制方案設計與實驗研究平臺
        5.1.3 不同帶寬的腔外反饋對振蕩器自脈沖效應的抑制效果分析
    5.2 基于腔外反饋的時域穩(wěn)定高功率光纖振蕩器
        5.2.1 基于腔外反饋的時域穩(wěn)定高功率光纖振蕩器結構設計
        5.2.2 時域穩(wěn)定高功率光纖振蕩器輸出特性分析
        5.2.3 基于腔外反饋自脈沖抑制技術應用于高功率光纖振蕩器的討論
    5.3 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 論文的主要工作
    6.2 論文的主要創(chuàng)新點
    6.3 論文的不足及后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3299322