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《太原理工大学》 2011年
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非线性偏振旋转被动锁模光纤激光器理论特性研究

朱剑峰  
【摘要】:被动锁模光纤激光器不但是超快光学,非线性光学的热门前沿研究方向,同时也是时分复用及波分复用系统的关键技术。与半导体激光器相比,光纤激光器以掺铒光纤为其腔内增益介质,不但具有增益特性好,转化效率高等优点,而且与现在通用的通信系统相兼容;同时由于其体积小,结构紧凑,可靠性高,已经成为被动锁模激光器首选对象之一。而非线性偏振旋转技术,由于其结构简单,快速的相应速度和比较高的损耗阈值,已经成为光纤激光器产生超短脉冲的首选方案之一。针对上述所提到的优点,本论文主要围绕非线性薛定谔方程,理论模拟了非线性偏振锁模光纤激光器的运行状态,进行了如下的工作: (1)研究了被动锁模光纤激光器锁模的原理,同时详细介绍了主动锁模,被动锁模以及混合锁模等技术,并分析了他们之间的优缺点,由于本论文主要研究掺铒光纤激光器的被动锁模,所以着重分析了几种被动锁模光纤激光器的进展和原理。 (2)以非线性薛定谔方程为基础,建立了非线性偏振旋转被动锁模环形光纤激光器的理论模型,根据理论模型,模拟了被动锁模光纤激光器两种路径进入混沌脉冲序列。当被动锁模光纤激光器输出稳定单脉冲时,固定偏振控制器的旋转角度,改变泵浦功率,使光纤激光器的输出由单周期,倍周期,多倍周期直至混沌脉冲序列;同时发现在保持固定泵浦功率不变,旋转偏振控制器时,也可以使被动锁模的光纤激光器出现上述现象。通过理论分析表明,光纤激光器输出脉冲强度周期性变化主要是由于脉冲的偏振态和检偏器之间动态相干作用引起。 (3)理论模拟非线性偏振旋转被动锁模光纤激光器的多脉冲现象,从重研究了在改变激光器泵浦功率固定偏振控制器时,光纤激光器输出多脉冲之间的演化以及脉冲稳定后呈现的脉冲能量量子化等现象,同时详细分析了被动锁模光纤激光器内部多脉冲形成的物理机制。通过理论分析表明,被动锁模光纤激光器的多脉冲现象主要由腔内脉冲峰值能量限制所引起的基底噪声和脉冲分裂所引起。 (4)我们对自己的结果进行了总结,并对利用非线性偏振旋转锁模光纤激光器给出了一些建议。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN248

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【参考文献】
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