高功率超短光纖激光是超快激光研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容和前沿課題之一。與常規(guī)的連續(xù)光纖激光相比,它具有更高的峰值功率,更窄的脈寬輸出,以及更寬的光譜范圍;與全固態(tài)激光相比,它具有更佳的散熱性能,更緊湊的封裝設(shè)計(jì),更低的制造成本,以及更優(yōu)的光束質(zhì)量,因此在精密加工、天文光梳、阿秒科學(xué)、醫(yī)療檢測與軍事國防等諸多領(lǐng)域中具有廣泛應(yīng)用。本論文主要圍繞高功率超短光纖激光系統(tǒng)的搭建與光纖非線性效應(yīng)的控制展開了一系列研究工作,進(jìn)一步提升了超快光纖激光的功率輸出,減小了脈沖寬度,提高了單脈沖能量。另一方面,進(jìn)行了超短脈沖測量裝置的設(shè)計(jì)研發(fā),具有波長不敏感優(yōu)點(diǎn);同時(shí)開展了中紅外超寬光譜的產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)研究,具有載波包絡(luò)相位被動鎖定特點(diǎn)。論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性成果如下:1、首先從原理上探討了幾種光纖鎖模技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),隨后根據(jù)自身需求與實(shí)驗(yàn)條件,搭建了一套基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)技術(shù)的空間型摻鐿光纖鎖模振蕩器。通過調(diào)節(jié)諧振腔內(nèi)的衍射光柵間距和角度等重要參數(shù),實(shí)現(xiàn)腔內(nèi)總色散量的控制,同時(shí)精細(xì)優(yōu)化腔內(nèi)各元件參數(shù),包括增益光纖長度,波分復(fù)用器帶寬等,成功獲得了自相似鎖模脈沖序列輸出,具有自啟動鎖模功能。脈沖輸出平均功率35 mW,...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1不同摻雜離子的波長覆蓋范圍示意圖

光能量，同時(shí)也可以提高增益光纖對泵浦光的吸收效率，進(jìn)而縮短增益光纖的長度，削弱光纖中的非線性效應(yīng)。從時(shí)間尺度上，為降低放大過程中的非線性效應(yīng)，常規(guī)的方法是采用目前最為成熟的技術(shù)——光纖啁啾脈沖放大（ChirpedPulseAmplification,CPA）[7]。該技術(shù)的主要組....

圖1.2近千瓦的飛秒光纖放大系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)光路圖[14]

第一章緒論3W、脈沖寬度375fs、重復(fù)頻率40MHz的Yb光纖CPA放大結(jié)果[13]。截止到2010年，平均功率830W，脈沖寬度640fs，重復(fù)頻率78MHz的Yb光纖CPA放大器也被成功實(shí)現(xiàn)，成為了當(dāng)時(shí)的最高紀(jì)錄[14]。在這個(gè)光纖CPA放大系統(tǒng)中，種子源是全固態(tài)Yb:KY....

圖1.3千瓦級超短光纖放大系統(tǒng)裝置圖[16]

第一章緒論3W、脈沖寬度375fs、重復(fù)頻率40MHz的Yb光纖CPA放大結(jié)果[13]。截止到2010年，平均功率830W，脈沖寬度640fs，重復(fù)頻率78MHz的Yb光纖CPA放大器也被成功實(shí)現(xiàn)，成為了當(dāng)時(shí)的最高紀(jì)錄[14]。在這個(gè)光纖CPA放大系統(tǒng)中，種子源是全固態(tài)Yb:KY....

圖1.42.2mJ飛秒光纖激光放大系統(tǒng)裝置圖[19]

西安電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文42014年，A.Tünnermann等人采用棒狀光子晶體光纖實(shí)現(xiàn)了2000W的光纖激光放大器，再一次打破當(dāng)時(shí)的世界紀(jì)錄[17]。除了在平均功率上屢屢取得突破，光纖激光放大器在單脈沖能量上也取得了顯著進(jìn)步。2007年，A.Tünnermann帶領(lǐng)課題組....

本文編號：3955165