超短脈沖光纖激光器在工業(yè)和基礎(chǔ)研究方面有諸多應(yīng)用,如光通信、光纖傳感、激光手術(shù)、激光精密加工、激光放大器種子源、核聚變,光與材料相互作用,光頻梳等。光纖激光器展現(xiàn)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,集成緊湊、散熱效率高、成本低等獨(dú)特優(yōu)越性,使其在激光器領(lǐng)域中脫穎而出。因此,光纖激光器的發(fā)展一直備受關(guān)注,成為激光器領(lǐng)域迄今為止充滿創(chuàng)新和機(jī)遇的發(fā)展方向。然而,傳統(tǒng)孤子光纖激光器輸出的孤子脈沖能量一般小于0.1 nJ,當(dāng)脈沖能量較大時(shí)會(huì)發(fā)生波分裂。通過(guò)鎖模光纖激光器輸出無(wú)波分裂的高能量脈沖,是光纖激光器發(fā)展領(lǐng)域的關(guān)鍵性問(wèn)題,其在當(dāng)前及未來(lái)超短脈沖激光方面有著重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。在正色散區(qū)域的自相似拋物脈沖,有著拋物線型輪廓和較大的線性啁啾,能在高脈沖能量狀態(tài)下維持其形狀,抵御波分裂。與傳統(tǒng)脈沖孤子有著不同形成機(jī)理的耗散孤子脈沖也是一種新的具有高脈沖能量的無(wú)波分裂脈沖,是光纖激光器領(lǐng)域的熱點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。本文提出了一種中紅外自相似拋物脈沖光纖激光器且進(jìn)行了數(shù)值模擬,對(duì)脈沖在腔內(nèi)的演化及形成機(jī)制進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)上首次基于新型二維材料鉍烯在被動(dòng)鎖模光纖激光器中實(shí)現(xiàn)了耗散孤子的輸出。文章中主要對(duì)這兩種無(wú)波分裂被動(dòng)鎖模光纖... 

【文章來(lái)源】：陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

主動(dòng)鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)示意圖

典型的基于ＮＡＬＭ的摻鉺被動(dòng)鎖模光纖激光器，兩側(cè)各有一個(gè)光纖環(huán)，中間??由一個(gè)３ｄＢ耦合器連接兩側(cè)的光纖環(huán)，整個(gè)激光器的形狀類似于數(shù)字“８”的形狀，??通常也可以叫作“８”字型光纖激光器，其為全光纖結(jié)構(gòu)。其腔型結(jié)構(gòu)如圖１．３所示??［５６１，一個(gè)３?ｄＢ?（５０／５０）光纖耦合器（０Ｃ）用于連接右側(cè)的非線性放大環(huán)鏡和左側(cè)??的一個(gè)單向環(huán)（ＵＲ：?ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ?ｒｉｎｇ）。用于強(qiáng)制腔內(nèi)激光單向運(yùn)行的偏振無(wú)關(guān)??４??

?體。接下來(lái)，我們利用一個(gè)簡(jiǎn)化的等效ＮＰＲ鎖模的模型，對(duì)通過(guò)非線性旋轉(zhuǎn)效應(yīng)??實(shí)現(xiàn)超短脈沖輸出的原理進(jìn)行描述。如圖１．６所示，簡(jiǎn)化的ＮＰＲ鎖模的模型由起??偏器，ＰＣ，光纖，檢偏器構(gòu)成。??．ｍｒｎｍｍｍ?｜｜＿｜??起偏器偏振控制器光纖?檢偏器??圖１．６：?ＮＰＲ鎖模原理等效示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．６：?Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ＮＰＲ?ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ??入射光首先通過(guò)起偏器，變?yōu)榫�偏光，再通過(guò)ｐｃ產(chǎn)生附加相位，成為橢圓偏??振光，最后進(jìn)入光纖中傳播。由與光纖的雙折射效應(yīng)（下文中將會(huì)詳細(xì)介紹），??橢圓偏振光在光纖上可分解成快慢軸上的兩個(gè)正交偏振分量。光纖中的非線性效??應(yīng)即自相位調(diào)制（ＳＰＭ：?ｓｅｌｆ－ｐｈａｓｅ?ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）和交叉相位調(diào)制（ＸＰＭ：?ｃｒｏｓｓ－ｐｈａｓｅ??ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）會(huì)導(dǎo)致這兩個(gè)偏振分量經(jīng)過(guò)光纖之后會(huì)積累不同的非線性相移。光在??光纖中經(jīng)受的非線性效應(yīng)與光場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，脈沖不同強(qiáng)度部分在光纖中受到的非??線性相移不同，其峰值和前后沿部分在光纖內(nèi)演化之后偏振態(tài)會(huì)不同，即發(fā)生非??線性偏振旋轉(zhuǎn)。最后，當(dāng)脈沖經(jīng)過(guò)檢偏器時(shí)，脈沖不同部分的損耗也會(huì)不一樣。??我們可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)ＰＣ，讓此時(shí)脈沖高強(qiáng)度信號(hào)部分通過(guò)檢偏器時(shí)的損耗最小，??同時(shí)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模光纖激光器數(shù)值模型(英文)[J]. 左林,楊愛(ài)英,賴俊森,孫雨南.  紅外與激光工程. 2013(01)
[2]耗散孤子光纖激光器的研究進(jìn)展和應(yīng)用[J]. 劉雪明,毛東,王擂然.  科學(xué)通報(bào). 2012(32)
[3]飛秒脈沖初始脈寬和啁啾對(duì)其自相似演化及壓縮的影響[J]. 涂成厚,雷霆,朱輝,李勇男,郭文剛,魏岱,呂福云.  光子學(xué)報(bào). 2008(10)
[4]自相似拋物脈沖光纖放大器中超短脈沖的演化特性[J]. 涂成厚,雷霆,朱輝,李勇男,郭文剛,魏岱,呂福云.  光子學(xué)報(bào). 2008(05)
[5]高能量無(wú)波分裂超短脈沖自相似傳輸?shù)睦碚撗芯亢蛿?shù)值模擬[J]. 雷霆,涂成厚,李恩邦,李勇男,郭文剛,魏岱,朱輝,呂福云.  物理學(xué)報(bào). 2007(05)
[6]孤子光脈沖的產(chǎn)生及其應(yīng)用研究[J]. 張書敏,溫虹,呂福云,左曉雪.  物理學(xué)報(bào). 2007(04)

博士論文
[1]新型主動(dòng)鎖模光纖激光器的研究與應(yīng)用[D]. 王瑞鑫.北京郵電大學(xué) 2015
[2]新型鎖模光纖激光器及其動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 夏漢定.電子科技大學(xué) 2015
[3]耗散孤子光纖激光器的研究[D]. 王擂然.中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2012

碩士論文
[1]氧化石墨烯被動(dòng)鎖模全正常色散摻鐿光纖激光器的研究[D]. 黃詩(shī)盛.深圳大學(xué) 2015
[2]耗散孤子光纖激光器的研究[D]. 王雷.江西師范大學(xué) 2015
[3]耗散孤子光纖激光器的特性研究[D]. 薛暢.電子科技大學(xué) 2015
[4]碳納米管鎖模光纖激光器中束縛態(tài)脈沖的實(shí)驗(yàn)與理論研究[D]. 郭晶.中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2015
[5]非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模光纖激光器的研究[D]. 高月.北京交通大學(xué) 2015
[6]超短脈沖被動(dòng)鎖模光纖激光器的研究[D]. 唐志杰.江西師范大學(xué) 2011
[7]非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模光纖激光器的研究[D]. 雷霆.南開大學(xué) 2009
[8]摻Y(jié)b3+被動(dòng)鎖模光纖激光器研究[D]. 周曉芳.天津大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3486508