超短脉冲在色散渐减光纤环型镜中传输特性的研究

【摘要】：光纤激光技术是非线性光纤光学的重要研究领域,由该技术实现的 高质量超短光脉冲光源是未来超长距离、超大容量光通信系统的关键 技术之一。虽然色散渐减光纤中高阶孤子非绝热压缩可以得到皮秒或 亚皮短秒脉冲,但是利用这种光纤压缩技术获得的脉冲往往伴有较宽 的基座。带有基座的脉冲在高码率光通信系统中传输时会导致相邻脉 冲之间的干扰。利用非线性光纤环型镜的孤子整形可以实现消基座作 用,而且可以对超短脉冲进一步压缩。另外,非线性光纤环型镜作为 等效快速饱和吸收体,在光纤激光器,尤其是在掺铒光纤激光器中广 泛应用于被动锁模技术中。本论文研究了利用色散渐减变光纤构成的 非线性环型镜(DDF-NOLM)获得的超短脉冲特性,对不同光纤环长 度的环型镜及不同输入功率得到的压缩脉冲进行了特性分析。在此基 础上,提出了一种新的非线性光纤环型镜,研究了新型非线性光纤环 型镜的开关特性以及超短光脉冲在其中的传输特性,获得了一些有意 义的研究结果。 论文共分五章: 第一章:介绍非线性光纤环型镜的基本结构,总结非线性光纤环 型镜的广泛应用,以及它的研究进展。 第二章:分析了非线性光纤环型镜的工作原理,包括脉冲在光纤 中的传输理论,耦合器的工作原理,光纤环的开关效应,及计算方法。 第三章:在前面研究的基础上,提出新的光纤环结构,在多种方 案中,找出最佳的结构。新的光纤环型镜由色散渐减光纤和常规光纤 构成,用该结构的光纤环型镜对脉冲进行压缩,可以得到无基座,啁 啾小,压缩因子大的超短脉冲,输出的超短脉冲能在常规光纤中稳定 传输。与DDF-NOLM进行比较,新的光纤环型镜使用的光纤更短,获 得的压缩因子更大。