發(fā)布時間：2023-03-01 18:01

　　隨著大容量高速光纖通信時分復用和波分復用技術(shù)的發(fā)展,光通訊1.5 μm波段短脈沖激光器受到人們的極大關(guān)注。相比于其它類型激光器,光纖激光器具有耦合效率高、光束質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)簡單、易于操作等諸多特點。此外,近年來二維納米材料以成本低,損耗小,制備簡單、非線性系數(shù)大及吸收范圍寬等優(yōu)異的光調(diào)制特性使其在脈沖激光領(lǐng)域得到廣泛的應用。本論文結(jié)合被動調(diào)制技術(shù)、以摻鉺光纖激光器為研究對象,探索光纖1.5 μm短脈沖激光輸出特性。通過腔內(nèi)參數(shù)設(shè)計及飽和吸收材料的選擇,深入分析不同輸出脈沖類型的特點及性質(zhì)。具體內(nèi)容如下:1、利用二維黑磷材料實現(xiàn)高功率調(diào)Q光纖激光輸出。提出通過有機材料(聚乙烯醇PVA)與黑磷(BP)的有效復合,避免黑磷與空氣中水分的接觸,解決了黑磷易氧化不穩(wěn)定的問題。實驗測量了 BP-PVA薄膜飽和吸收體的調(diào)制深度和飽和強度分別為8.3%和7.9MW/cm2。將制備的BP-PVA薄膜通過法蘭盤放置在腔內(nèi),成功實現(xiàn)高功率、高穩(wěn)定調(diào)Q光纖激光運轉(zhuǎn),最大輸出功率為12.03 mW。隨著泵浦功率從200增加到400mW,重復頻率從64.51增加到82.64kHz,而對應的脈寬從3.39降低到1.3...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 短脈沖光纖激光器發(fā)展概況
    1.3 光纖中的色散和非線性效應
        1.3.1 光纖中的色散
        1.3.2 光纖的非線性
    1.4 脈沖在光纖中的傳輸
        1.4.1 傳播方程
        1.4.2 分步傅里葉法數(shù)值求解傳播方程
    1.5 光纖輸出脈沖類型簡介
        1.5.1 展寬脈沖
        1.5.2 自相似脈沖
        1.5.3 耗散孤子
        1.5.4 傳統(tǒng)光孤子
    1.6 本論文的主要研究工作
    參考文獻
第二章 基于黑磷調(diào)制的高功率調(diào)Q光纖激光器
    2.1 引言
    2.2 黑磷的基本特征
        2.2.1 二維黑磷材料的制備及轉(zhuǎn)移方法
        2.2.2 黑磷材料的能帶結(jié)構(gòu)
        2.2.3 黑磷材料在1.5μm波段調(diào)Q激光器中的應用
        2.2.4 黑磷與聚乙烯醇復合薄膜的基本表征
    2.3 光纖調(diào)Q實驗裝置
    2.4 實驗結(jié)果及分析
    2.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 基于黑磷飽和吸收體的多波長超快光纖激光器
    3.1 引言
    3.2 多波長光纖脈沖激光器
    3.3 黑磷飽和吸收體的特征
    3.4 多波長激光器實驗
        3.4.1 實驗裝置
        3.4.2 實驗結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 基于二硫化錸調(diào)制的明暗脈沖對鎖模光纖激光器
    4.1 引言
    4.2 暗脈沖及明暗脈沖對
    4.3 二硫化錸基本特征
        4.3.1 制備及轉(zhuǎn)移
        4.3.2 基本表征與光學特性
    4.4 明暗脈沖對鎖模實驗
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模技術(shù)的傳統(tǒng)孤子飛秒鎖模光纖激光器
    5.1 引言
    5.2 非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模技術(shù)發(fā)展狀況
    5.3 非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模
        5.3.1 非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模原理介紹
        5.3.2 偏振旋轉(zhuǎn)鎖模理論分析
    5.4 傳統(tǒng)孤子鎖模實驗
    5.5 數(shù)值模擬及理論分析
    5.6 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 微納光纖的光調(diào)制特性
    6.1 引言
    6.2 微納光纖的結(jié)構(gòu)及制備
    6.3 微納光纖的性質(zhì)及應用
        6.3.1 微納光纖的傳播損耗和彎曲損耗
        6.3.2 微納光纖的應用
    6.4 微納光纖的光學特性
        6.4.1 線性透過曲線
        6.4.2 模場分布特性
        6.4.3 非線性透過曲線
    6.5 基于微納光纖調(diào)制的鎖模實驗
    6.6 本章小結(jié)
    參考文獻
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 主要工作
    7.2 工作創(chuàng)新點
    7.3 工作展望
攻讀博士學位期間發(fā)表論文情況
攻讀博士學位期間所獲獎勵情況
攻讀博士學位期間參與項目情況
致謝
附發(fā)表論文兩篇
學位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3751971