被動(dòng)鎖模光纖激光器具有很多特點(diǎn),包括輸出脈沖窄、轉(zhuǎn)換效率高、時(shí)域穩(wěn)定性好、成本較低以及體積輕巧等等。通過改變被動(dòng)鎖模激光器中（類）可飽和吸收體的透過特性可以實(shí)現(xiàn)對脈沖整形,得到邊沿陡峭、頂部平坦的方波脈沖,其時(shí)域?qū)挾染哂泻軓?qiáng)的調(diào)諧能力,這種方波脈沖在高功率激光系統(tǒng)、全光信號(hào)處理、傳感、遙感和激光微加工等領(lǐng)域中有著十分廣泛的應(yīng)用前景。然而,對方波光纖激光的啁啾特性研究卻相對較少。目前只有耗散孤子共振（DSR）脈沖的啁啾特性擁有完善的研究。本文的主要內(nèi)容是提出一種可調(diào)節(jié)生成耗散孤子共振（DSR）脈沖與隨機(jī)啁啾脈沖的方波光纖激光器,并搭建一種全光纖啁啾測量系統(tǒng)來研究其輸出啁啾特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過對腔內(nèi)偏振控制器（PC）進(jìn)行調(diào)節(jié)可以產(chǎn)生DSR脈沖和隨機(jī)啁啾方波脈沖。DSR脈沖光譜具有陡峭的邊沿且光譜中央存在尖峰,脈沖中央部分為較小的線性啁啾,邊緣部分為較大的非線性啁啾。隨機(jī)啁啾脈沖的啁啾分布并無規(guī)律,改變泵浦功率也幾乎對其光譜形狀和光譜寬度不造成影響。本文的創(chuàng)新點(diǎn)是在不改變激光器結(jié)構(gòu)的情況下下產(chǎn)生了耗散孤子共振脈沖以及隨機(jī)啁啾方波脈沖,驗(yàn)證了改變初始腔參數(shù)可能會(huì)影響到方波脈沖的啁啾。 

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

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１為根據(jù)等式（１．４）把滿足上述條件的１００個(gè)縱模疊加所獲得的模擬鎖??模脈沖時(shí)域波形

沖的非線性偏振旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)由光纖諧振腔內(nèi)偏振相關(guān)隔離器時(shí)實(shí)現(xiàn)對脈沖強(qiáng)度的??選擇性透過。??圖１．３為主要ＮＰＲ鎖模光纖激光器的構(gòu)成圖，包含了波分復(fù)用器（ＷＤＭ）、??摻雜光纖（ＤＦ）結(jié)合起到的放大器部分、輸出稱合器（ｃｏｕｐｌｅｒ）以及由兩個(gè)偏??振控制器（ＰＣ）和偏振相關(guān)隔離器（ＰＳ－ＩＳＯ）構(gòu)成的起偏檢偏結(jié)構(gòu)。??ＤＦ??ｖｎ?〇、??ｃｏｕｐｌｅｒ??ＰＣ?ＰＳ－ＩＳＯ?ＰＣ??圖１．３?ＮＰＲ被動(dòng)鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)??在圖１．３所述激光器腔內(nèi)，脈沖經(jīng)過腔內(nèi)放大器后功率增大，再依次經(jīng)過ＰＣ、??ＰＳ－ＩＳＯ、ＰＣ和ｃｏｕｐｌｅｒ循環(huán)一周。由于ＮＰＲ鎖模是依據(jù)脈沖包絡(luò)上偏振態(tài)分布??產(chǎn)生選擇性透過，此外腔內(nèi)放大器以及輸出耦合器分別看作增益及損耗器件，一??般來說不會(huì)影響到脈沖偏振態(tài)。因此脈沖在腔內(nèi)循環(huán)一周可以看作下述過程：脈??沖經(jīng)ＰＳ－ＩＳＯ出后在單模光纖（ＳＭＦ）經(jīng)歷偏振態(tài)的旋轉(zhuǎn)、演化；當(dāng)脈沖循環(huán)一??周后再次到達(dá)ＰＳ?－?［ＳＯ時(shí)，偏振態(tài)的改變使得ＰＳ?－?ＩＳＯ對脈沖進(jìn)行了選擇性的透??過。通過調(diào)節(jié)ＰＣ使脈沖較強(qiáng)的部分的偏振態(tài)與ＰＳ?－?ＩＳＯ的偏振方向一致，可令脈??沖較強(qiáng)的部分透過ＰＳ?－丨ＳＯ；脈沖強(qiáng)度較弱的邊緣部分則由于非線性引入偏振態(tài)??變化量更小，導(dǎo)致偏振態(tài)與ＰＳ?－?ＩＳＯ透過方向發(fā)生偏離，使得其大部分能量被損??耗。由此形成ＮＰＲ類可飽和吸收效應(yīng)。??５?

?ｘ??圖１．４?ＮＰＲ鎖模激光器脈沖傳輸過程的簡化模型??圖１．４為ＮＰＲ鎖模激光器脈沖傳輸過程的簡化模型。其中Ｅ是光脈沖的電矢??量，Ｘ、ｙ分別對應(yīng)于光纖的快軸和慢軸方向。光脈沖在先是經(jīng)過ＰＳ－ＩＳＯ后得到??一個(gè)線偏光，光場仍為Ｅ，電矢量方向與ｘ軸之間的夾角為＆；經(jīng)過一段ＳＭＦ傳輸??后，脈沖來到檢偏器（Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ），?Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ的起振方向與ｘ軸之間的夾角為ａ２。??這樣從檢偏器入射的兩個(gè)光場可表示為：??（?瑪（ｔ）＝五⑴⑶叫？?ｅｘｐ?（―也）??｛￡■（（〇?＝?＿?ｅｘｐ?（－詠）？?ｅｘｐ?［－ｉ（Ａ０ｔ?＋?？??其中為進(jìn)入檢偏器之前的脈沖的ｘ軸分量產(chǎn)生的線性相移，是進(jìn)入檢??偏器之前的脈沖的ｙ軸分量與ｘ軸分量產(chǎn)生的線性相移，是ｙ軸分量與ｘ軸分??量之間產(chǎn)生非線性相移。??［?Ａ０Ｚ．?＝?（％?－?ｎｘ）ｊ３Ｌ??（Ａ０ＷＬ?＝?＾＾ａｒｃ〇ｓ－ａｉ）ｍ）＼＾Ｌ?＝?＿ｙｐ＾ｃ〇ｓ２ａｉ?（ｉ．ｉｉ）??其中ｎｙ、是ｙ軸和ｘ軸各自的線性折射率，／？是傳輸常數(shù)，Ｌ是光纖的長度。??巧是非線性折射率系數(shù)，戶＾是入射光場強(qiáng)度，ｙ是ＳＭＦ的非線性系數(shù)。??光場經(jīng)由Ｐｏｌａｒｉｚｅ輸出的激光光場可寫作：??￡＊＂⑴＝⑴?〇）ｓａ２?＋?ｆ；（ｔ）ｓｉｎａ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]調(diào)制濾波引起脈沖起伏研究[J]. 紀(jì)帆,許立新,王建軍,鄭歡,隋展,明海.  量子電子學(xué)報(bào). 2008(04)
[2]時(shí)域延時(shí)多脈沖疊加平滑過程的分析[J]. 紀(jì)帆,隋展,李鋒,李明中,王建軍,林宏奐,謝建平,明海.  強(qiáng)激光與粒子束. 2006(03)



本文編號(hào)：3375840