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用于产生太赫兹波的双频光纤激光器研究

作　者: 王承威
导　师: 孙军强
学　校: 华中科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 太赫兹辐射掺铒光纤激光器单纵模光纤环饱和吸收体
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 37次
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内容摘要

THz辐射以其潜在的广泛应用前景,越来越引起人们的注意。但是,在很长一段时间里,由于缺乏产生和检测THz辐射的有效手段,因此,人类对THz辐射的研究非常有限。近些年来,随着科学技术的迅速发展,使对THz辐射的产生和检测也得到了蓬勃发展。其中,双波长单纵模光纤激光器在THz辐射的产生技术方面有着广泛的应用前景,它非常适合于产生连续的,相干THz辐射。为此,我们设计了一种可调谐双波长单纵模光纤激光器,并对其进行了相应的理论分析和实验研究。本论文的工作主要包括以下几个方面:(1)概述了现阶段常用的THz辐射产生方法,并对它们各自的优缺点进行了比较。(2)对基于光子混频的THz辐射的产生和检测技术进行了较为详细的研究,并详细分析了自相关仪间接观察THz辐射的原理,这为在缺乏高速光电探测器的情况下,检验所设计的激光器能否用来产生THz辐射提供了一种有效的方法。(3)提出了一种基于饱和吸收体的可调谐双波长单纵模光纤激光器。并对其实现单纵模的关键器件,即光纤无源环形腔滤波器和掺铒光纤饱和吸收体进行了详细的分析,然后,我们给出了单纵模的判别方法。(4)对基于增益均衡机制的双波长光纤激光器进行了模拟仿真研究。(5)进行了相关的实验研究。通过实验证明了我们设计的激光器具有优良的可调谐特性和单纵模特性,并且,在缺乏超高速光电探测器的情况下,通过自相关仪,证明了我们设计的双波长单纵模光纤激光器可以产生可调谐的THz辐射,调谐范围为0.1THz~2.125THz。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 THz 辐射简介  8-9
  1.2 国内外发展概况  9-10
  1.3 THz 辐射的产生技术概述  10-11
  1.4 论文的主要内容  11-12
2 基于光子混频的THz 辐射的产生和检测技术研究  12-22
  2.1 基于光子混频的THz 辐射的产生和检测技术原理  13-15
  2.2 对光电导体的要求  15
  2.3 对激光器的要求  15-17
  2.4 自相关仪间接观察THz 辐射的理论分析  17-21
  2.5 本章小结  21-22
3 双波长单纵模光纤激光器理论研究  22-45
  3.1 光纤激光器的基本理论  22-27
  3.2 实现双波长单纵模激光输出的关键问题  27-29
  3.3 多波长激光输出的实现方法  29-30
  3.4 单纵模激光输出的实现方法  30-31
  3.5 双波长单纵模光纤激光器理论设计与分析  31-42
  3.6 单纵模的判别方法  42-43
  3.7 本章小结  43-45
4 数值模拟与仿真  45-51
  4.1 掺铒光纤激光器的理论模型  45-47
  4.2 仿真结果及其分析  47-50
  4.3 本章小结  50-51
5 双波长单纵模光纤激光器的实验研究  51-60
  5.1 实验装置及所需的设备  51-52
  5.2 实验结果和讨论  52-59
  5.3 本章小结  59-60
6 总结  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-66

用于产生太赫兹波的双频光纤激光器研究

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