線形腔鎖模摻鐿光纖激光器研究.pdf

1、與環(huán)形腔相比，線形腔被動鎖模光纖激光器的諧振腔內無需連接環(huán)形器或者隔離器，具有結構簡單、成本低、易于集成等優(yōu)點。目前，基于可飽和吸收體（單壁碳納米管、石墨烯、拓撲絕緣體、黑磷及半導體可飽和吸收鏡SESAM等）、光纖非線性效應（非線性光纖環(huán)形鏡NOLM、非線性偏振旋轉效應NPR、非線性光纖放大鏡NALM等）以及自鎖模原理的線形腔鎖模光纖激光器已有報道。其中SESAM是技術成熟、應用廣泛的一種鎖模器件，能夠獲得納秒乃至飛秒級激光脈沖，然而S

2、ESAM的結構復雜，而且制作成本高?；诳娠柡臀阵w的線形腔鎖模光纖激光器的相關報道很少，絕大多數是采用透射式鎖模，這使得可飽和吸收體很容易受到熱損傷的影響，從而限制了高能量鎖模脈沖的輸出。NOLM的實現只需將一個2×2光耦合器的兩個輸出端口連接起來即可，在制作方面更加簡單。自鎖模光纖激光器實現脈沖激光不依賴外部鎖模器件，通過對其脈沖行為的研究，有助于進一步理解光纖激光器的自鎖模產生機制及其性能控制方法。
　　本論文設計制作基于非

3、線性光纖環(huán)形鏡的線形腔鎖模摻鐿光纖激光器和自鎖模摻鐿光纖激光器，研究了光纖激光器的脈沖輸出特性，對它們的相關特性進行了理論和實驗分析。本論文的主要工作如下：
　　1、對線形腔被動鎖模光纖激光器的主要類型及其運轉機理進行了簡要介紹和分析，概述了各種類型鎖模光纖激光器近期的研究進展及現狀。
　　2、基于摻鐿光纖速率方程，分析了光纖激光器中增益行為及特性。基于廣義非線性薛定諤方程，建立了線形腔光纖激光器中超短脈沖的傳輸模型，理論分

4、析了自相位調制、群速度色散以及三階色散對光脈沖在光纖中演化過程的影響。模擬并分析了在不同諧振腔長度、不同摻鐿光纖長度以及不同可飽和吸收系數情況下，光脈沖在光纖中穩(wěn)定傳輸時其頻域和時域的變化規(guī)律。
　　3、開展了基于NOLM的線形腔鎖模摻鐿光纖激光器的實驗研究，測試了不同長度環(huán)形鏡的脈沖輸出特性，分別獲得了調Q，調Q鎖模以及鎖模激光脈沖，并對激光脈沖的產生閾值、能量及脈沖寬度等特性進行了分析。
　　4、研究了線形腔單包層摻鐿光