飛秒激光由于具有超短的脈沖寬度、超高的峰值功率等特點,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)加工、國防以及基礎(chǔ)科學(xué)研究等領(lǐng)域。被動鎖模是實現(xiàn)飛秒脈沖激光的一種有效方式,可飽和吸收體是實現(xiàn)鎖模的核心器件。目前,常用的可飽和吸收體器件主要是半導(dǎo)體可飽和吸收鏡,但其制備流程復(fù)雜且成本較高。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,碳納米管、石墨烯等二維材料受到科研工作者的廣泛關(guān)注,他們的共同特點在于具有高的三階非線性系數(shù)、響應(yīng)時間短、光纖兼容性好、易于制備等。金納米材料由于具有更高的三階非線性系數(shù)、超快的響應(yīng)時間、良好的光纖兼容性等優(yōu)點,被視為一種理想的可飽和吸收體。金納米材料的可飽和吸收特性主要源于其具有的表面等離激元共振(SPR)吸收特性。2012年,我們研究組首次利用球形金納米顆粒做為可飽和吸收體材料,在1.5μm波段實現(xiàn)了調(diào)Q脈沖激光輸出。但球形金納米顆粒僅具有單一的橫向SPR吸收峰,位于520 nm處,雖可利用其團(tuán)聚形成的多聚體實現(xiàn)覆蓋500-2000 nm的寬帶吸收,但團(tuán)聚過程較難控制,這為其應(yīng)用帶來了很大的限制。與球形金納米顆粒相比,金納米棒除了具有橫向的SPR吸收峰外,還具有縱向的SPR吸收峰,且通過調(diào)節(jié)材料的長...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鎖模光纖激光器
        1.2.1 主動鎖模技術(shù)
        1.2.2 被動鎖模技術(shù)
    1.3 可飽和吸收體
        1.3.1 非線性光纖環(huán)形鏡
        1.3.2 非線性偏振旋轉(zhuǎn)
        1.3.3 半導(dǎo)體可飽和吸收鏡
        1.3.4 碳納米管
        1.3.5 石墨烯
        1.3.6 金納米材料
    1.4 金納米棒作為可飽和吸收體存在的問題
    1.5 本論文主要內(nèi)容
第二章 基于金納米棒/D形光纖可飽和吸收體的被動鎖模光纖激光器理論基礎(chǔ)
    2.1 激光諧振腔中的縱模與鎖模技術(shù)
        2.1.1 激光器諧振腔與模的概念
        2.1.2 環(huán)形腔中的鎖模理論
    2.2 金納米棒的對光吸收模型
        2.2.1 局域表面等離激元共振
        2.2.2 表面等離激元耦合
    2.3 光纖中的消逝場效應(yīng)
        2.3.1 麥克斯韋方程與亥姆霍茲方程
        2.3.2 弱導(dǎo)光纖中的波導(dǎo)場方程及消逝場
    2.4 本章小結(jié)
第三章 金納米棒/D形光纖可飽和吸收體的制備及表征
    3.1 金納米棒的制備
        3.1.1 實驗試劑及實驗儀器
        3.1.2 金納米棒的生長機(jī)理及制備流程
    3.2 金納米棒的表征
        3.2.1 透射電鏡
        3.2.2 吸收光譜
    3.3 金納米棒/D形光纖可飽和吸收體表征與分析
        3.3.1 金納米棒與D形光纖的復(fù)合
        3.3.2 金納米棒/D形光纖可飽和吸收體的吸收特性
    3.4 本章小結(jié)
第四章 金納米棒/D形光纖可飽和吸收體在2μm和1.5μm波段的應(yīng)用
    4.1 2 μm鎖模光纖激光器
        4.1.1 可飽和吸收特性測試
        4.1.2 實驗裝置
        4.1.3 實驗結(jié)果分析與討論
    4.2 1.5 μm鎖模光纖激光器
        4.2.1 可飽和吸收特性測試
        4.2.2 實驗裝置
        4.2.3 實驗結(jié)果分析與討論
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝



本文編號：3795899