自1966年被DeMaria及Stetser等人在釹玻璃激光器中首次實現(xiàn)后,鎖模激光脈沖因其超短持續(xù)時間、高峰值功率、寬光譜帶寬和高光束質(zhì)量等優(yōu)良、迷人的特性受到了材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、光子學(xué)等領(lǐng)域研究人員的青睞。鎖模光纖激光器作為許多光子系統(tǒng)的基本構(gòu)件,已成功應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療和科學(xué)研究中,也為光子系統(tǒng)的高集成度提供了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。作為實現(xiàn)鎖模的關(guān)鍵器件,飽和吸收體的發(fā)展和需求也遇到了新的難題和瓶頸。近年來,非線性開關(guān)技術(shù),特別是多模光纖中的非線性多模干涉(nonlinear multimode interference,NL-MMI)效應(yīng)為飽和吸收體的高損傷閾值和高集成度的實現(xiàn)帶來了福音。本論文以被動鎖模光纖激光器為載體,系統(tǒng)地研究了NL-MMI效應(yīng)的飽和吸收特性,從理論、數(shù)值模擬和實驗方面證明了基于NL-MMI效應(yīng)實現(xiàn)穩(wěn)定鎖模的技術(shù)方法,并得到了高能量的鎖模脈沖。最后,實驗上發(fā)現(xiàn)了“怪波”、多峰脈沖等特殊的非線性現(xiàn)象,數(shù)值模擬了偏振模色散對脈沖能量和包絡(luò)特性的調(diào)控機(jī)制。本論文的主要研究內(nèi)容包括:1.實現(xiàn)了基于NL-MMI效應(yīng)的的調(diào)Q鎖模光纖激光脈沖輸出,研究了調(diào)控鎖模脈沖穩(wěn)定性的技術(shù)方...

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1被動鎖模光纖激光器的（a）結(jié)構(gòu)示意圖和（b）飽和吸收體作用[1]

基于非線性多模干涉效應(yīng)的全光纖鎖模激光技術(shù)研究2目前，鎖模光纖激光器主要朝著以下幾個方向發(fā)展：1、獲得1飛秒或阿秒量級超短脈沖；超短的脈沖時間可以提高對復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)、分子運(yùn)動捕獲等領(lǐng)域中的超快時間分辨。2、提高集成度；通信數(shù)據(jù)速率的提高，提升了對光通信系統(tǒng)的集成度的需求。3、提升....

圖1.2（a）SESAMs結(jié)構(gòu)[78]和（b）飽和吸收特性

第1章緒論31.2.2被動鎖模器件飽和吸收體SA是一個強(qiáng)度相關(guān)的損耗元件，對經(jīng)過的激光進(jìn)行幅度上的調(diào)制，如圖1.1（b）所示。脈沖中心峰值部分的強(qiáng)度很容易使SA達(dá)到飽和，所以相對損耗較��；而低強(qiáng)度的脈沖尾部的大部分能量因不足以使SA完全飽和被吸收掉。飽和吸收體的關(guān)鍵性參數(shù)包括：飽....

圖1.3基于NPR技術(shù)的飽和吸收工作原理簡圖

利用SESAMs和非線性放大環(huán)形鏡結(jié)構(gòu)在1920nm附近得到了230fs的超短脈沖[83]。由于SESAMs在實際應(yīng)用中的局限性[35-37,79]，需要尋找可替代的簡易、價廉和寬帶的飽和吸收體。在光纖中自相位調(diào)制（self-phasemodulation,SPM）作用下，脈沖的....

圖1.4（a）基于SWCNT的鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)；（b）輸出脈沖的光譜和自相關(guān)特性[91]

第1章緒論5輸出。SWCNT飽和吸收體制作簡單、工作波長范圍寬、易與光纖耦合以及偏振無關(guān)的特性受到了研究者的青睞[11,40,92]。圖1.4（a）基于SWCNT的鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)；（b）輸出脈沖的光譜和自相關(guān)特性[91]。Figure1.4(a)Schematicsofmod....

本文編號：4012976