本文關(guān)鍵詞：摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的研究

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【摘要】：啁啾脈沖放大(CPA)技術(shù)是產(chǎn)生超短超強(qiáng)激光脈沖的重要手段,在激光聚變快點(diǎn)火、寬光譜診斷和X射線激光等領(lǐng)域有重要應(yīng)用,但是由于其種子源不穩(wěn)定,限制了其應(yīng)用范圍。近年來,光纖鎖模激光器由于結(jié)構(gòu)緊湊、光束空間質(zhì)量高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。其中,摻鉺光纖鎖模激光器輸出激光的中心波長(zhǎng)在1550nm附近,其倍頻中心波長(zhǎng)在775nm附近,與Ti:Sapphire激光器的中心波長(zhǎng)相近,可以用來替代CPA系統(tǒng)中Ti:Sapphire振蕩器,從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,這對(duì)于CPA技術(shù)的商用化和拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。本文利用BBO晶體的折返點(diǎn)性質(zhì),圍繞摻鉺光纖鎖模激光器系統(tǒng)的搭建和飛秒寬帶倍頻開展研究工作,主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:1.根據(jù)摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的設(shè)計(jì)參數(shù)和倍頻耦合波方程,采用分步傅里葉算法對(duì)倍頻耦合波方程進(jìn)行了數(shù)值求解。詳細(xì)分析了基頻光的脈沖寬度、光譜寬度、倍頻晶體厚度等因素對(duì)倍頻光的譜寬和倍頻效率的影響,提出了選擇最佳倍頻晶體尺寸的標(biāo)準(zhǔn)。2.基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的原理,搭建并優(yōu)化了全光纖摻鉺光纖鎖模激光器,獲得了中心波長(zhǎng)1560nm、譜寬30nm、脈寬200fs、重復(fù)頻率80MHZ、平均功率大于100m W的飛秒激光。并創(chuàng)新的采用了啁啾鏡對(duì)光纖激光器放大級(jí)的光進(jìn)行了壓縮,獲得了無旁瓣的飛秒激光。3.采用單塊BBO晶體對(duì)摻鉺光纖鎖模激光進(jìn)行寬帶倍頻實(shí)驗(yàn),獲得了帶寬16nm的倍頻光輸出,從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了BBO晶體是實(shí)現(xiàn)摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的一個(gè)很好的選擇,并從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了晶體長(zhǎng)度選擇標(biāo)準(zhǔn)的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：摻鉺光纖激光器 寬帶倍頻 折返點(diǎn)匹配 BBO晶體
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN24
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的研究背景和意義9-10
• 1.2 摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容13-15
• 2. 摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的理論研究15-25
• 2.1 飛秒激光寬帶倍頻技術(shù)15-16
• 2.2 BBO晶體折返點(diǎn)性質(zhì)16-17
• 2.3 倍頻耦合波方程求解17-20
• 2.3.1 倍頻耦合波方程17-19
• 2.3.2 耦合波方程的數(shù)值求解19
• 2.3.3 基本參數(shù)計(jì)算19-20
• 2.4 理論計(jì)算結(jié)果的分析20-24
• 2.4.1 倍頻光光譜特性分析20-21
• 2.4.2 倍頻光轉(zhuǎn)換效率的分析21-22
• 2.4.3 提高倍頻光譜帶寬和轉(zhuǎn)換效率方法的探討22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 3 摻鉺光纖鎖模激光器的搭建25-41
• 3.1 摻鉺光纖鎖模激光器的原理及系統(tǒng)組成25-28
• 3.2 摻鉺光纖鎖模激光器的搭建28-39
• 3.2.1 基于NPR鎖模的激光諧振腔28-31
• 3.2.2 展寬器31
• 3.2.3 放大器31-33
• 3.2.4 壓縮器33-36
• 3.2.5 啁啾鏡壓縮實(shí)驗(yàn)36-39
• 3.3 摻鉺光纖鎖模激光器的輸出參數(shù)和性能39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的實(shí)驗(yàn)研究41-55
• 4.1 實(shí)驗(yàn)裝置的搭建41-45
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論45-54
• 4.2.1 寬帶倍頻的實(shí)現(xiàn)45-46
• 4.2.2 寬帶倍頻的實(shí)現(xiàn)過程46-47
• 4.2.3 晶體長(zhǎng)度對(duì)倍頻影響的實(shí)驗(yàn)研究47-49
• 4.2.4 倍頻轉(zhuǎn)換帶寬的影響因素49-51
• 4.2.5 倍頻轉(zhuǎn)換效率的影響因素51-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 5 總結(jié)與展望55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-65
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目65
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的學(xué)術(shù)活動(dòng)情況65

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