發(fā)布時(shí)間：2018-07-03 20:51

  本文選題：超連續(xù)譜 + 三零色散波長(zhǎng)��； 參考：《南京郵電大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：超連續(xù)譜是指超短脈沖在非線性介質(zhì)中傳輸時(shí),由于色散及非線性效應(yīng)的共同作用導(dǎo)致的脈沖光譜被展寬的現(xiàn)象。超連續(xù)譜因其連續(xù)光譜范圍寬、穩(wěn)定性好、相干性能優(yōu)良等特點(diǎn),在眾多領(lǐng)域有著廣泛地應(yīng)用。光子晶體光纖是產(chǎn)生超連續(xù)譜的一種非常有效的介質(zhì),其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性以及特殊的導(dǎo)光機(jī)制,使得它相對(duì)于傳統(tǒng)光纖而言有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。本文主要對(duì)2μm波段飛秒脈沖激光器泵浦高非線性光子晶體光纖產(chǎn)生的中紅外超連續(xù)譜的特性進(jìn)行了模擬。文中選擇了在中紅外波段透過(guò)率較高的碲化物玻璃作為光子晶體光纖的基底材料,設(shè)計(jì)了具有不同色散參量的高非線性光子晶體光纖。利用分步傅里葉算法數(shù)值求解非線性薛定諤方程,模擬了中心波長(zhǎng)為2μm的飛秒脈沖在光子晶體光纖中傳輸產(chǎn)生超連續(xù)譜的過(guò)程,分析了光纖的長(zhǎng)度及色散參量、脈沖的峰值功率及初始寬度對(duì)超連續(xù)譜的影響。結(jié)果表明:當(dāng)光纖長(zhǎng)度為15cm,脈沖峰值功率為20KW,脈沖寬度為100fs時(shí),得到的超連續(xù)譜的范圍為1330nm~3450nm。本文中還提出了利用倍頻效應(yīng)得到雙波長(zhǎng)泵浦三零色散光子晶體光纖,產(chǎn)生可見(jiàn)光、近紅外和中紅外波段超連續(xù)譜。設(shè)計(jì)了具有三個(gè)零色散波長(zhǎng)的光子晶體光纖結(jié)構(gòu),同樣采用分步傅里葉算法模擬了超連續(xù)譜的產(chǎn)生過(guò)程,分析了不同光纖長(zhǎng)度和脈沖峰值功率對(duì)產(chǎn)生的超連續(xù)譜的影響。結(jié)果表明:當(dāng)泵浦激光脈沖中心波長(zhǎng)為2μm、脈寬為100fs、重復(fù)頻率為200KHz,傳輸距離為10cm、入射到PCF中的脈沖峰值功率為10KW時(shí),得到了譜寬為690~3150nm的超連續(xù)譜,光譜具有較好的連續(xù)性和平坦度。
[Abstract]:Supercontinuum spectrum is the phenomenon that the pulse spectrum is widened due to the interaction of dispersion and nonlinear effect when ultrashort pulse propagates in nonlinear medium. The supercontinuum spectrum has been widely used in many fields because of its wide range, good stability and good coherence. Photonic crystal fiber (PCF) is a very effective medium for producing supercontinuum spectrum. Because of its flexibility in structure design and special light-guiding mechanism, PCF has an incomparable advantage over traditional optical fiber. In this paper, the characteristics of the mid-infrared supercontinuum produced by a 2 渭 m femtosecond pulse laser pumped by a high nonlinear photonic crystal fiber are simulated. The Telluride glass with high transmittance in the mid-infrared band is selected as the substrate of the photonic crystal fiber. The high nonlinear photonic crystal fiber with different dispersion parameters is designed. The nonlinear Schrodinger equation is solved numerically by using the fractional Fourier algorithm. The propagation of femtosecond pulses with a central wavelength of 2 渭 m in photonic crystal fiber (PCF) is simulated. The length and dispersion parameters of the fiber are analyzed. The influence of peak power and initial width of pulse on supercontinuum spectrum. The results show that when the fiber length is 15cm, the pulse peak power is 20kW, and the pulse width is 100fs, the range of the supercontinuum spectrum is 1330nm ~ 3450 nm. In this paper, the double wavelength pumped three zero dispersive photonic crystal fiber is obtained by using the frequency doubling effect, which produces the visible light, near infrared and mid infrared band supercontinuum spectra. The structure of photonic crystal fiber with three zero dispersion wavelengths is designed. The generation process of supercontinuum spectrum is simulated by using split step Fourier algorithm, and the influence of different fiber length and pulse peak power on the generation of supercontinuum spectrum is analyzed. The results show that when the central wavelength of the pump laser pulse is 2 渭 m, the pulse width is 100fs, the repetition rate is 200kHz, the transmission distance is 10cm, and the peak power of the pulse incident into the pump laser pulse is 10kW, the supercontinuum spectrum with the spectral width of 690~3150nm is obtained. The spectrum has good continuity and flatness.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN253

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本文編號(hào)：2094967