孙江:全保偏超短脉冲掺镱光纤激光器的研究论文

孙江:全保偏超短脉冲掺镱光纤激光器的研究论文

本文主要研究内容

作者孙江(2019)在《全保偏超短脉冲掺镱光纤激光器的研究》一文中研究指出:随着激光脉冲向脉冲更短和功率更高的方向的不断发展,其在基础科学研究,生物医疗,材料加工和太赫兹等领域的应用也更加广泛。为了得到稳定的超短脉冲,常用到的锁模器件有半导体可饱和吸收体、石墨烯、单壁碳纳米管、拓扑绝缘体(如硒化铋,碲化铋等)和一些硫化物(如二硫化钼等)以及人造可饱和吸收体(如非线性偏振旋转和非线性光学环路镜等)。此外,由于1μm波段玻璃光纤呈正色散,为了得到更短的超短脉冲输出,一般情况下会加入诸如光纤布拉格光栅、空间棱镜或光栅对等负色散器件。本论文通过在全保偏光纤激光谐振腔内引入负色散啁啾光纤布拉格光栅来调整腔内色散,对全保偏掺镱锁模光纤激光器展开理论和实验研究。本论文主要研究内容和具体方法如下:首先,对保偏光纤的特点和掺镱光纤的性质进行了梳理,并对超短脉冲掺镱光纤激光的产生机制进行了研究。通过数值模拟对输出脉冲的影响因素进行分析,为实验方案和器件参数提供理论指导。其次,建立超短脉冲光纤激光器的物理模型,进而搭建基于啁啾光纤布拉格光栅的全保偏掺镱锁模光纤激光器。在泵浦功率为52 mW时可以实现稳定的锁模运转。三个输出端口的总输出功率可达到9.8mW,重复频率为15.7MHz,脉冲宽度为4.26ps。输出脉冲的中心波长为1030nm,对应的3 dB光谱宽度为7.2 nm,对应理想傅里叶变换极限脉宽约为150fs,单脉冲能量为0.76nJ,脉冲峰值功率为178W。最后,在对色散管理孤子的成因和性质研究的基础上,通过不断改变激光器的腔长,在负色散区实现了单脉冲和色散管理孤子分子的稳定输出。单脉冲状态时,脉冲宽度为4.8ps,可通过外部光栅对压缩到278fs,中心波长为1029.8 nm,3dB光谱带宽为4.3 nm。处于色散管理分子状态时光谱调制范围约为0.222nm,对应于19.5ps的脉冲间隔。通过数值模拟,模拟结果和实验结果也相互吻合。最后测量得到激光器的光-光转换效率为39%,这在同类实验中是比较高的。

Abstract

sui zhao ji guang mai chong xiang mai chong geng duan he gong lv geng gao de fang xiang de bu duan fa zhan ,ji zai ji chu ke xue yan jiu ,sheng wu yi liao ,cai liao jia gong he tai he ci deng ling yu de ying yong ye geng jia an fan 。wei le de dao wen ding de chao duan mai chong ,chang yong dao de suo mo qi jian you ban dao ti ke bao he xi shou ti 、dan mo xi 、chan bi tan na mi guan 、ta pu jue yuan ti (ru xi hua bi ,di hua bi deng )he yi xie liu hua wu (ru er liu hua mu deng )yi ji ren zao ke bao he xi shou ti (ru fei xian xing pian zhen xuan zhuai he fei xian xing guang xue huan lu jing deng )。ci wai ,you yu 1μmbo duan bo li guang qian cheng zheng se san ,wei le de dao geng duan de chao duan mai chong shu chu ,yi ban qing kuang xia hui jia ru zhu ru guang qian bu la ge guang shan 、kong jian leng jing huo guang shan dui deng fu se san qi jian 。ben lun wen tong guo zai quan bao pian guang qian ji guang xie zhen qiang nei yin ru fu se san zhao jiu guang qian bu la ge guang shan lai diao zheng qiang nei se san ,dui quan bao pian can yi suo mo guang qian ji guang qi zhan kai li lun he shi yan yan jiu 。ben lun wen zhu yao yan jiu nei rong he ju ti fang fa ru xia :shou xian ,dui bao pian guang qian de te dian he can yi guang qian de xing zhi jin hang le shu li ,bing dui chao duan mai chong can yi guang qian ji guang de chan sheng ji zhi jin hang le yan jiu 。tong guo shu zhi mo ni dui shu chu mai chong de ying xiang yin su jin hang fen xi ,wei shi yan fang an he qi jian can shu di gong li lun zhi dao 。ji ci ,jian li chao duan mai chong guang qian ji guang qi de wu li mo xing ,jin er da jian ji yu zhao jiu guang qian bu la ge guang shan de quan bao pian can yi suo mo guang qian ji guang qi 。zai beng pu gong lv wei 52 mWshi ke yi shi xian wen ding de suo mo yun zhuai 。san ge shu chu duan kou de zong shu chu gong lv ke da dao 9.8mW,chong fu pin lv wei 15.7MHz,mai chong kuan du wei 4.26ps。shu chu mai chong de zhong xin bo chang wei 1030nm,dui ying de 3 dBguang pu kuan du wei 7.2 nm,dui ying li xiang fu li xie bian huan ji xian mai kuan yao wei 150fs,chan mai chong neng liang wei 0.76nJ,mai chong feng zhi gong lv wei 178W。zui hou ,zai dui se san guan li gu zi de cheng yin he xing zhi yan jiu de ji chu shang ,tong guo bu duan gai bian ji guang qi de qiang chang ,zai fu se san ou shi xian le chan mai chong he se san guan li gu zi fen zi de wen ding shu chu 。chan mai chong zhuang tai shi ,mai chong kuan du wei 4.8ps,ke tong guo wai bu guang shan dui ya su dao 278fs,zhong xin bo chang wei 1029.8 nm,3dBguang pu dai kuan wei 4.3 nm。chu yu se san guan li fen zi zhuang tai shi guang pu diao zhi fan wei yao wei 0.222nm,dui ying yu 19.5psde mai chong jian ge 。tong guo shu zhi mo ni ,mo ni jie guo he shi yan jie guo ye xiang hu wen ge 。zui hou ce liang de dao ji guang qi de guang -guang zhuai huan xiao lv wei 39%,zhe zai tong lei shi yan zhong shi bi jiao gao de 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西北大学的孙江,发表于刊物西北大学2019-10-08论文,是一篇关于掺镱光纤激光器论文,色散管理论文,保偏光纤论文,超短脉冲论文,啁啾光纤布拉格光栅论文,西北大学2019-10-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北大学2019-10-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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