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长腔被动锁模掺铒光纤激光器研究

作　者: 陈炯
导　师: 贾东方
学　校: 天津大学
专　业: 光电子技术
关键词: 光纤激光器 被动锁模 低重复频率 非线性偏振旋转 半导体光放大器非线性光纤环形镜 半导体可饱和吸收镜
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


低重复频率（数十kHz）高能量的超短光脉冲广泛应用于微机械加工眼外科手术生物样品检测激光雷达等领域，是国内外的研究热点之一通过简单延长腔长实现的长腔（超长腔）被动锁模光纤激光器，正是获得该类光脉冲的非常有效的光源本文主要对长腔被动锁模掺铒光纤激光器进行了理论分析与实验研究，具体内容如下：1基于非线性偏振旋转（NPR）的长腔被动锁模掺铒光纤激光器研究（1）理论分析了基于NPR的锁模方程与腔内各参数之间的关系；（2）当输出耦合比为80:20时，实验获得了重复频率为50.92kHz单脉冲能量为45.17nJ的稳定的基阶锁模脉冲输出；（3）当只改变泵浦功率或者偏振控制器时，分别观察到最高6阶11阶被动谐波锁模现象；（4）基于NPR与EDFA进行锁模，实验获得了重复频率为50.76kHz单脉冲能量为27.97nJ的稳定的基阶锁模脉冲输出，并观察到7阶被动谐波锁模2基于半导体光放大器（SOA）中NPR的长腔被动锁模掺铒光纤激光器研究（1）理论分析并数值模拟了基于半导体光放大器的非线性偏振旋转效应进行被动锁模的可行性；（2）当SOA的注入电流为112.7mA，EDFA的输出功率为22mW时，实验获得了重复频率为50.72kHz单脉冲能量为33.12nJ的稳定的基阶锁模脉冲输出；（3）改变SOA的注入电流和EDFA的输出功率，观察到最高24阶被动谐波锁模3基于非线性光纤环形镜（NOLM）的长腔被动锁模掺铒光纤激光器研究（1）理论分析了包含一个50:50的耦合器一段普通单模光纤和一个偏振控制器的新型NOLM的锁模机制；（2）实验获得了重复频率为48.88kHz单脉冲能量为87.97nJ的稳定的基阶锁模脉冲输出4基于半导体可饱和吸收镜（SESAM）的长腔被动锁模掺铒光纤激光器研究（1）理论分析并数值模拟了基于SESAM的长腔被动锁模掺铒光纤激光器；（2）当泵浦功率为112.3mW时，实验获得了重复频率为50.86kHz单脉冲能量为2.95nJ的稳定的基阶锁模脉冲输出，并观察到最高38阶被动谐波锁模

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-14
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 长腔被动锁模光纤激光器的机理与研究进展  9-12
    1.2.1 非线性偏振旋转效应  9-10
    1.2.2 非线性光纤环形镜  10-11
    1.2.3 半导体可饱和吸收镜  11-12
  1.3 本论文的主要研究内容  12-14
第二章 基于 NPR 的长腔被动锁模掺铒光纤激光器研究  14-33
  2.1 锁模方程及腔内各参数间的关系  14-16
  2.2 实验结果及分析  16-32
    2.2.1 不同输出耦合比对应的锁模结果分析  17-21
    2.2.2 长腔被动谐波锁模实验结果分析  21-29
    2.2.3 基于 NPR 与 EDFA 的长腔被动锁模实验  29-32
  2.3 本章小结  32-33
第三章 基于 SOA 的长腔被动锁模掺铒光纤激光器研究  33-50
  3.1 SOA 中的 NPR 效应产生的机制  33-35
  3.2 基于 SOA 的被动锁模的数值模拟  35-45
    3.2.1 SOA 中的 NPR 效应的数值模型分析  35-38
    3.2.2 数值模拟所需参数及条件  38-39
    3.2.3 数值模拟结果分析  39-45
  3.3 实验结果及分析  45-49
  3.4 本章小结  49-50
第四章 基于 NOLM 的长腔被动锁模掺铒光纤激光器研究  50-57
  4.1 非线性光纤环形镜（NOLM）的锁模原理  50
  4.2 NOLM 模型分析  50-52
  4.3 实验结果及分析  52-56
  4.4 本章小结  56-57
第五章 基于 SESAM 的长腔被动锁模掺铒光纤激光器研究  57-72
  5.1 SESAM 简介  57-59
    5.1.1 SESAM 的结构  57-58
    5.1.2 SESAM 的特性参数  58-59
  5.2 基于 SESAM 的被动锁模方程  59-61
  5.3 数值模拟结果分析  61-65
  5.4 实验结果及分析  65-71
  5.5 本章小结  71-72
第六章 总结与展望  72-74
参考文献  74-78
发表论文和参加科研情况说明  78-79
致谢  79

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 激光技术、微波激射技术 > 激光器
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