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《天津大学》 2009年
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紧凑型光子晶体光纤锁模激光器及纠缠光子源的研究

张玉颖  
【摘要】: 光子晶体光纤以其特殊的结构和特有的优势,为许多科研领域带来了新的机遇。基于光子晶体光纤的被动锁模激光器更以成本低廉,结构紧凑,稳定性强,输出功率高等优势,推进了飞秒激光技术的普及化应用进程。光子晶体光纤在量子信息方面的应用近些年来也成为光子晶体光纤应用研究的一个热点,利用光子晶体光纤自身的优势,并结合稳定的超短脉冲光源为制备结构紧凑、高效率的纠缠光子源提供了有效途径。本论文主要围绕实现高功率、紧凑型的光子晶体光纤锁模激光器以及基于光子晶体光纤产生纠缠光子对进行了研究。主要研究内容如下: 一、基于掺Yb~(3+)大模场面积光子晶体光纤,设计并搭建了一种腔型结构简单,利用光纤端面直接作为输出耦合的高功率锁模光子晶体光纤激光器,并利用半导体可饱和吸收镜实现了激光器的自启动锁模。激光器直接利用增益光纤端面作为腔镜,减少了分立元件的使用,使高功率锁模光纤激光器更加紧凑实用。构建了光子晶体光纤锁模激光器的数值模型,对激光器的输出特性及锁模的动力学过程进行了数值模拟,模拟结果与实验结果很好的吻合。 二、搭建了具有端面输出耦合特点并利用光栅对进行色散补偿的掺Yb~(3+)大模场面积光子晶体光纤锁模激光器。获得了平均输出功率3.1 W,单脉冲能量56 nJ的锁模脉冲输出,直接输出脉冲宽度为494 fs。并实现了激光器锁模输出的脉冲宽度、光谱宽度以及光谱中心波长的可调谐。系统研究了由光栅对滤波特性引起的光谱及脉冲宽度的呼吸效应。 三、搭建了具有端面输出耦合特点全正色散锁模的光子晶体光纤激光器。获得了平均输出功率2.6 W,单脉冲能量46 nJ的锁模脉冲输出,直接输出脉冲宽度为1.9 ps,经腔外色散补偿后脉冲可压缩至425 fs。进一步利用窄带滤波片引入光谱滤波机制,实现了耗散孤子锁模,获得了828 fs的直接输出脉冲宽度,单脉冲能量为30 nJ,峰值功率为36.6 kW。 四、数值分析了各种参数对光子晶体光纤中四波混频增益特性的影响,并进行了实验研究。搭建了利用钛宝石飞秒激光器泵浦,通过光子晶体光纤的自发四波混频效应产生800 nm波段纠缠光子对的实验装置,以及探测纠缠光子对的实验装置,并通过对产生光子的单通道光子计数总结了利用光子晶体光纤高效率地产生纠缠光子需要的实验条件。提出利用高功率紧凑型光子晶体光纤锁模激光器产生1.04μm波段的高效率纠缠光子对的实验方案。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN248

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 宋有建;胡明列;张弛;刘博文;柴路;王清月;;呼吸脉冲锁模的光子晶体光纤飞秒激光器[J];中国激光;2008年06期
2 宋有建;胡明列;张弛;柴路;王清月;;高脉冲能量大模场面积光子晶体光纤飞秒激光器[J];科学通报;2008年13期
3 苏晓琴,郭光灿;量子隐形传态[J];物理学进展;2004年03期
4 周正威,郭光灿;量子信息讲座续讲 第三讲 量子纠缠态[J];物理;2000年11期
【共引文献】
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1 方小兵,胡必录;爱因斯坦的科学贡献和效应[J];安康师专学报;2005年05期
2 王锴;谢元平;;激光陀螺模式电压的求解算法与实现[J];半导体光电;2010年05期
3 王锴;谢元平;;激光陀螺稳频精度对比例因子的影响研究[J];半导体光电;2011年02期
4 王玉林;张光春;艾凡凡;杨健;陈如龙;李果华;;晶体硅太阳能电池激光隔离pn结的研究[J];半导体技术;2011年04期
5 冯驰;李强;姜梦华;王宝华;;Nd:YAG调Q脉冲激光器微孔实验研究[J];北京工业大学学报;2010年03期
6 程本俊,吕乃光;啁啾光纤光栅反射谱与时延仿真研究[J];北京机械工业学院学报;2004年04期
7 张志强;任建华;沈树群;赵同刚;;基于线偏振模的多模耦合分析[J];北京理工大学学报;2010年10期
8 刘乔;李泽仁;刘俊;;用于冲击波和爆轰物理实验中的声光开关[J];爆炸与冲击;2009年01期
9 崔金玉;温雅祥;孙宇轩;;飞秒激光对酮类分子的作用[J];长春师范学院学报(自然科学版);2010年04期
10 张登玉;激光场与原子相互作用[J];武陵学刊;1995年03期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 纪帆;许立新;王建军;李锋;隋展;郑欢;明海;;单纵模调制实验中脉冲顶部起伏研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 姜学平;程茜;钱梦騄;;纹影法对声场成像的理论和实验研究[A];第二届西安-上海两地声学学术会议论文集[C];2011年
3 谢冀江;潘其坤;李殿军;张来明;杨贵龙;郭劲;;声光调Q CO_2激光器的理论计算和实验研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 赖先主;张宝富;徐智勇;谢畅;;ROF技术及其应用[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
5 张华鲁;季伟;;基于RoF技术的Wi-Fi远程接入系统的设计与实现[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年
6 张玲芬;;左手介质圆柱形波导的模式特性分析[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
7 闫玲博;;浅谈量子密码技术在军事通信上的应用[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
8 张纪岳;段弢;李春芳;葛国库;;单模激光的非微扰半经典理论[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年
9 赵勇;王庆松;;常规防空武器加装激光宽波段干扰/眩目/测距[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马建立;DPL的光束质量控制及稳定倍频技术研究[D];长春理工大学;2010年
2 朱晓亮;波导型微结构光纤与标准光纤的耦合机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙晶华;提高水下激光成像衬度的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 黄海林;低维自旋系统的量子纠缠与磁学性质[D];华中科技大学;2010年
5 齐新元;非线性光子学晶格中的光传播性质研究[D];南开大学;2010年
6 姚善化;复杂矿井巷道中电磁波传播特性及相关技术研究[D];安徽大学;2010年
7 黄小东;ICF激光驱动器前端系统关键技术研究[D];山东大学;2010年
8 莫文琴;基于微环谐振器的光学加速度地震检波器的研究[D];华中科技大学;2011年
9 陈国梁;新型被动锁模光纤激光器研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 赵金花;离子注入光学晶体波导结构的特性研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丛景彬;新型多脉冲YAG激光器在打孔上的实验与研究[D];长春理工大学;2010年
2 左伟丽;连续掺镱光子晶体光纤激光器理论和实验研究[D];郑州大学;2010年
3 徐恒梅;激光测距系统的设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 马吉宏;基于DDS和差频测相的激光测距仪[D];华南理工大学;2010年
5 罗定嘉;160Gbit/s 光时分复用系统中非线性光学效应的研究[D];北京交通大学;2011年
6 张从国;锥形光纤的理论研究[D];北京交通大学;2011年
7 刘志亮;Bi离子掺杂硅酸盐玻璃的近红外超宽带发光性质及机理的研究[D];昆明理工大学;2010年
8 陈慧彬;1.53μm人眼安全光学参量振荡器的研究[D];福建师范大学;2010年
9 楼敏;基于V型耦合腔的激光内腔生物传感器研究[D];浙江大学;2011年
10 汪文华;980nm滤波器及新型抗弯光纤中写入的长周期光纤光栅[D];电子科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 姚春梅,夏春华;利用原子—光场的双光子及色散相互作用传送光场的Fock叠加态[J];常德师范学院学报(自然科学版);2000年03期
2 叶柳,郭光灿;利用原子与光场的非最大纠缠态传送薛定谔猫态[J];光学学报;2002年04期
3 王清月;胡明列;柴路;;光子晶体光纤非线性光学研究新进展[J];中国激光;2006年01期
4 郭光灿,郭涛,郑仕标,王青俊;量子信息讲座 第六讲 量子隐形传态[J];物理;1999年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张驰;胡明列;宋有建;张鑫;柴路;王清月;;自由耦合输出的大模场面积光子晶体光纤锁模激光器[J];物理学报;2009年11期
2 方晓惠;胡明列;宋有建;谢辰;柴路;王清月;;多芯光子晶体光纤锁模激光器[J];物理学报;2011年06期
3 于晋龙,马晓红,冯恩波,戴居丰,杨恩泽;大色散稳定腔长的光纤锁模激光器的锁模特性研究[J];光学学报;2001年12期
4 娄淑琴,王智,任国斌,简水生;有中心缺陷孔的椭圆孔光子晶体光纤传输特性研究[J];光学学报;2004年09期
5 于永芹,阮双琛,杜晨林,姚建铨;飞秒脉冲泵浦光子晶体光纤产生1.3μm区域的光谱展宽(英文)[J];光子学报;2005年04期
6 刘博文;胡明列;宋有建;柴路;王清月;;高功率掺镱大模面积光子晶体光纤飞秒激光放大器的实验研究[J];中国激光;2008年03期
7 任国斌,王智,娄淑琴,简水生;椭圆孔光子晶体光纤的本地正交函数模型[J];物理学报;2004年02期
8 张德生,董孝义,张伟刚,王志;用阶跃有效折射率模型研究光子晶体光纤色散特性[J];物理学报;2005年03期
9 王松红;;光子晶体光纤的研究现状及其在光纤通信中的应用[J];科技信息;2009年16期
10 刘思敏,陈晓虎,汪大云,郭儒;光子晶体光纤和波导[J];物理;2001年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高以智;娄采云;姚敏玉;李智红;张剑锋;霍力;董毅;谢世钟;;以光纤锁模激光器为发射源实现4×10Gbit/sOTDM信号330km传输[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年
2 刘小龙;张霞;黄永清;郑龙;王亚苗;任晓敏;;光子晶体光纤表面增强拉曼散射衬底的研究[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
3 仲琦;张舒怡;钱小石;徐飞;陆延青;;光子晶体光纤中的模式干涉[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
4 李鹏;赵建林;;多芯光子晶体光纤的耦合特性研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
5 王闵;代吉祥;杨明红;;光子晶体光纤化学腐蚀的数值模拟和实验研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
6 王闵;代吉祥;杨明红;;侧边抛磨光子晶体光纤的光学特性研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
7 刘晓颀;孙伟民;姜宇;刘永军;于海娇;;圆环形光子晶体光纤特性分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
8 王泽锋;刘小明;侯静;;光子晶体光纤色散特性的数值计算与实验研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
9 李相;陈胜平;司磊;;W型光子晶体光纤模型概述与滤波特性研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 孙伟民;刘晓颀;;多芯液晶光子晶体光纤优化设计[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 陈传武;光子晶体光纤项目通过验收[N];中国化工报;2010年
2 记者 杨念明 通讯员 汪红霞 实习生 罗璇;掌握新一代光纤研制技术[N];湖北日报;2010年
3 记者 郑欣荣 通讯员 李宏 肖辉;1项全球之最 9项全国之最[N];长江日报;2011年
4 记者陈欣然 通讯员孟兆熙;天大一科研项目入选中国高等学校十大科技进展[N];天津教育报;2009年
5 记者 刘宇雄;激光加工可带动制造业转型升级[N];广东科技报;2009年
6 ;2008年度“中国高等学校十大科技进展”揭晓[N];中国教育报;2008年
7 光纤通信技术和网络国家重点实验室、烽火通信科技股份有限公司 陈伟 李诗愈 王彦亮 王冬香 罗文勇 黄文俊;特种光纤备战物联网[N];通信产业报;2010年
8 记者 汪伟 通讯员 孟兆熙;天大科研成果入选高校十大科技进展榜[N];天津日报;2009年
9 凃燕;烽火通信新型光纤项目通过国家验收[N];人民邮电;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张玉颖;紧凑型光子晶体光纤锁模激光器及纠缠光子源的研究[D];天津大学;2009年
2 宋有建;掺镱大模场面积光子晶体光纤锁模激光器的特性研究[D];天津大学;2009年
3 方晓惠;多芯光子晶体光纤飞秒激光系统及其在频率变换中的应用[D];天津大学;2010年
4 张刚;全固态双调Q锁模激光特性和激光稳定特性研究[D];山东大学;2012年
5 徐金龙;基于石墨烯锁模全固态超快激光器件研究[D];山东大学;2012年
6 郭铁英;新型光子晶体光纤及面向其应用的关键技术研究[D];北京交通大学;2010年
7 李宏雷;新型光子晶体光纤及其实用化相关技术研究[D];北京交通大学;2010年
8 闫贺;基于光子晶体光纤的表面增强拉曼探针的实验研究[D];清华大学;2009年
9 史青;光子晶体光纤及其在传感领域的应用研究[D];南开大学;2010年
10 程同蕾;混合型光子晶体光纤理论及超连续实验研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 石明威;全光纤锁模激光器性能提升的研究[D];天津大学;2012年
2 张大鹏;高功率光子晶体光纤飞秒激光振荡器及应用研究[D];天津大学;2012年
3 付博;双折射光子晶体光纤的设计及其特性的研究[D];燕山大学;2010年
4 张磊;高非线性光子晶体光纤设计及其超短脉冲传输特性研究[D];燕山大学;2010年
5 耿鹏程;具有七芯结构及带隙特性的掺镱光子晶体光纤的研究[D];燕山大学;2010年
6 王栋;光子晶体光纤中色散的研究[D];重庆大学;2010年
7 罗思行;利用光子晶体光纤产生纠缠光子对的研究[D];北京邮电大学;2010年
8 卢敬娟;双包层高数值孔径掺镱光子晶体光纤的研究[D];长春理工大学;2010年
9 姚艳艳;双折射光子晶体光纤中超短激光脉冲传输特性的研究[D];燕山大学;2010年
10 崔艳玲;新型光子晶体光纤的色散特性和带隙特性研究[D];燕山大学;2010年
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