超短激光脈沖因其高重復(fù)率,寬光譜,高峰值功率等一系列顯著優(yōu)點(diǎn),使其在軍事、通信、醫(yī)療和精細(xì)加工等領(lǐng)域起了不可替代的作用,同時(shí)因其廣闊的應(yīng)用前景得到了研究者們極大的研究興趣。但是在實(shí)際的研究和應(yīng)用中的超短脈沖,往往需要極高的峰值功率,如果脈沖直接由激光器輸出,對(duì)激光器的飽和吸收體的性能提出了極高的要求,一種有效的解決辦法是基于光纖脈沖功率放大及再壓縮。本論文針對(duì)超短脈沖的摻鉺光纖放大建立了數(shù)值模型,結(jié)合摻鉺光纖速率方程和超短脈沖傳輸方程利用軟件MATLAB進(jìn)行編程計(jì)算,并且對(duì)正常色散條件下的脈沖放大過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。在分析脈沖傳輸過(guò)程中考慮了實(shí)際增益光纖中增益譜的變化,獲得了一些對(duì)研究脈沖放大器的有益結(jié)論。主要結(jié)論如下:（1）在基于正常色散光纖脈沖放大過(guò)程中,有限的增益帶寬會(huì)限制拋物脈沖頻譜展寬,并且破壞自相似脈沖的線性啁啾特性,使脈沖的前后沿不對(duì)稱;種子脈沖中心頻率的位移對(duì)脈沖放大輸出波形和頻譜產(chǎn)生明顯影響,主要原因是摻鉺光纖的增益譜與脈沖頻譜相對(duì)位置的改變,會(huì)導(dǎo)致不同的脈沖頻譜增益放大情況。（2）同樣的種子脈沖能量,初始脈寬越窄輸出脈沖能量越低,頻譜也越窄,主要原因是在同樣的增益... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 論文研究的背景以及意義
    1.2 脈沖放大技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.2.1 超短脈沖的晶體放大研究進(jìn)展
        1.2.2 超短脈沖的光纖放大研究進(jìn)展
    1.3 論文的工作和研究?jī)?nèi)容
2 超短脈沖放大的基本理論和計(jì)算方法
    2.1 脈沖放大速率方程的導(dǎo)入
        2.1.1 速率方程基本理論的介紹
        2.1.2 摻鉺光纖的放大原理
        2.1.3 摻鉺光纖的速率方程的導(dǎo)入
    2.2 脈沖傳輸方程以及求解方法
        2.2.1 非線性薛定諤方程
        2.2.2 分步傅利葉解非線性薛定諤方程
    2.3 小結(jié)
3 正常色散有源光纖的超短脈沖放大理論研究和仿真
    3.1 脈沖在光纖中的傳輸
        3.1.1 正常色散光纖中的自相似傳輸
        3.1.2 正常色散光纖中的自相似傳輸?shù)臄?shù)值分析
        3.1.3 群色散導(dǎo)致的脈沖展寬
        3.1.4 自相位調(diào)制
    3.2 引入實(shí)際光纖速率方程的超短脈沖放大模型
        3.2.1 有無(wú)引入速率方程光纖放大器模型的區(qū)別
        3.2.2 引入速率方程的超短脈沖放大模型
    3.3 系統(tǒng)參數(shù)對(duì)增益光纖增益譜的影響
        3.3.1 光纖摻雜濃度對(duì)增益譜的影響
        3.3.2 泵浦功率對(duì)增益譜的影響
    3.4 全正常色散的增益光纖的超短脈沖放大數(shù)值仿真及分析
        3.4.1 增益帶寬對(duì)輸出特性的影響
        3.4.2 輸入脈沖的中心頻率對(duì)輸出特性的影響
        3.4.3 增益形狀對(duì)脈沖輸出特性的影響
        3.4.4 初始脈沖寬度對(duì)輸出特性的影響
        3.4.5 群速度色散對(duì)脈沖放大的影響
        3.4.6 非線性系數(shù)對(duì)輸出特性的影響
        3.4.7 初始輸入脈沖的啁啾對(duì)輸出特性的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 三階色散對(duì)脈沖放大的影響
    4.1 包含三階色散時(shí)的廣義NLSE理論分析
    4.2 數(shù)值模擬三階色散對(duì)自相似脈沖的影響
    4.3 光纖中群速度色散和非線性系數(shù)對(duì)三階色散作用的影響
        4.3.1 光纖系統(tǒng)群速度色散對(duì)三階色散作用的影響
        4.3.2 光纖放大系統(tǒng)的非線性系數(shù)三階色散作用的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3641085