本文關鍵詞：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)技術是產生超短超強激光脈沖的重要手段,在激光聚變快點火、寬光譜診斷和X射線激光等領域有重要應用,但是由于其種子源不穩(wěn)定,限制了其應用范圍。近年來,光纖鎖模激光器由于結構緊湊、光束空間質量高、成本低廉等優(yōu)點而受到廣泛關注。其中,摻鉺光纖鎖模激光器輸出激光的中心波長在1550nm附近,其倍頻中心波長在775nm附近,與Ti:Sapphire激光器的中心波長相近,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,這對于CPA技術的商用化和拓寬其應用領域具有重要意義。本文利用BBO晶體的折返點性質,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,主要研究內容包括以下幾個方面:1.根據(jù)摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的設計參數(shù)和倍頻耦合波方程,采用分步傅里葉算法對倍頻耦合波方程進行了數(shù)值求解。詳細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準。2.基于非線性偏振旋轉效應的原理,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1560nm、譜寬30nm、脈寬200fs、重復頻率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光纖激光器放大級的光進行了壓縮,獲得了無旁瓣的飛秒激光。3.采用單塊BBO晶體對摻鉺光纖鎖模激光進行寬帶倍頻實驗,獲得了帶寬16nm的倍頻光輸出,從實驗上證實了BBO晶體是實現(xiàn)摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的一個很好的選擇,并從實驗上證實了晶體長度選擇標準的可靠性。
【關鍵詞】：摻鉺光纖激光器 寬帶倍頻 折返點匹配 BBO晶體
【學位授予單位】：西南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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15-16
• 2.2 BBO晶體折返點性質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)計算19-20
• 2.4 理論計算結果的分析20-24
• 2.4.1 倍頻光光譜特性分析20-21
• 2.4.2 倍頻光轉換效率的分析21-22
• 2.4.3 提高倍頻光譜帶寬和轉換效率方法的探討22-24
• 2.5 本章小結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 啁啾鏡壓縮實驗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40-41
• 4 摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的實驗研究41-55
• 4.1 實驗裝置的搭建41-45
• 4.2 實驗結果及討論45-54
• 4.2.1 寬帶倍頻的實現(xiàn)45-46
• 4.2.2 寬帶倍頻的實現(xiàn)過程46-47
• 4.2.3 晶體長度對倍頻影響的實驗研究47-49
• 4.2.4 倍頻轉換帶寬的影響因素49-51
• 4.2.5 倍頻轉換效率的影響因素51-54
• 4.3 本章小結54-55
• 5 總結與展望55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-65
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文65
• 攻讀碩士學位期間參加的科研項目65
• 攻讀碩士學位期間參加的學術活動情況65

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本文編號：723900