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《西北大学》 2018年
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1.5μm掺铒超短脉冲锁模光纤激光器的研究

林启蒙  
【摘要】:超快脉冲激光技术有许多应用,包括医学成像、空间测距、眼科学、太赫兹光谱、激光武器、材料微加工、精密计量等等,同时超短脉冲激光技术也是一个科研利器,对于人类认识自然界中的瞬态现象和过程等方面都发挥着巨大的作用。本文利用非线性偏振演化(Nonlinear Polarization Evolution,NPE)锁模机制对掺铒和铒镱共掺锁模光纤激光器进行了系统的研究,主要完成的工作如下所示:1、从基本理论出发,介绍了光纤中光波传导的基本方程,进而推导出非线性薛定谔方程;其次介绍了光纤的色散效应和非线性效应,讨论了对脉冲传导的影响。然后,介绍了锁模光纤激光器的锁模原理及其基本结构,讨论分析了锁模光纤激光器基本结构的特点,并仔细阐述了NPE锁模的基本结构和锁模原理。最后,对比分析了各类不同锁模机制的光纤激光器。2、基于非线性偏振演化锁模技术,开展了1.5μm掺铒单模锁模光纤激光实验研究。首先通过改变腔内偏振态,实现了重频为51.02 MHz,光谱半高全宽为39 nm,脉宽为2.57 ps,峰值功率为241.2 W的1558 nm传统孤子锁模输出;其次通过调整泵浦功率和腔内波片角度,实验上获得了稳定的束缚态锁模激光输出,并对其输出特性进行分析;在此基础上,利用不同色散补偿光纤对腔内光纤进行色散管理,在实验上获得了稳定的色散管理型孤子输出。3、基于非线性偏振演化锁模技术,开展了高功率Er/Yb共掺双包层锁模光纤激光器的实验研究。搭建了双包层光纤激光器,通过调整腔内色散和偏振态,获得了中心波长为1560 nm,基重频为11.34 MHz,光谱半高全宽为15 nm,脉宽为125.7 fs的类噪声锁模输出,在8 W泵浦功率下,高阶谐波类噪声脉冲重频为115 GHz,激光器最高输出功率为628 m W。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TN248

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【参考文献】
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