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(nèi)無需連接環(huán)形器或者隔離器，具有結(jié)構(gòu)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(dǎo)體可飽和吸收鏡SESAM等）、光纖非線性效應(yīng)（非線性光纖環(huán)形鏡NOLM、非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應(yīng)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(shù)成熟、應(yīng)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(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且制作成本高。基于可飽和吸收體的線形腔鎖模光纖激光器的相關(guān)報道很少，絕大多數(shù)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(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)生機制及其性能控制方法。
　　本論文設(shè)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(guān)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(zhuǎn)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(xiàn)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?；趶V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(diào)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(shù)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(diào)Q，調(diào)Q鎖模以及鎖模激光脈沖，并對激光脈沖的產(chǎn)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