高功率自相似摻鉺光纖放大器的研究.pdf

1、太赫茲輻射在很多領(lǐng)域有著廣泛的應用前景。產(chǎn)生太赫茲的方法很多，但是大都需要高功率超短光脈沖作為激勵源來激發(fā)太赫茲輻射。超短光脈沖激光器在該領(lǐng)域的應用前景進一步提升了它的地位和重要性。 在產(chǎn)生超短光脈沖的眾多方法中，光纖放大器以其結(jié)構(gòu)簡單、高效率、高穩(wěn)定性、等優(yōu)勢受到特殊的青睞。由于自相似光纖放大器能夠在放大的同時展寬頻譜，有利于實現(xiàn)脈沖壓縮，得到高功率的超短脈沖，近年來受到人們更多的關(guān)注。自相似放大系統(tǒng)最大的限制因素是有限增益帶

2、寬和受激喇曼散射（SRS）。本文就是針對這方面，完成了摻Er自相似放大系統(tǒng)限制因素的研究，并提出系統(tǒng)優(yōu)化設計的方案。 本文主要內(nèi)容如下： 1、綜述了多種光纖放大系統(tǒng)的原理及發(fā)展現(xiàn)狀，詳細深入地比較了各種系統(tǒng)的特點，突出論述了自相似放大系統(tǒng)的優(yōu)勢。 2、對泵浦方式的分析表明，適當搭配前后泵浦能量，能夠在較大增益系數(shù)范圍內(nèi)實現(xiàn)均勻泵浦。 3、研究了受激喇曼散射、有限增益帶寬在自相似光纖放大系統(tǒng)中的產(chǎn)生的機理及

3、影響。通過適當?shù)睾喕治龊湍M計算，劃出了放大系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)閾值來合理地規(guī)避這些不利因素。 4、針對本實驗室具有的摻Er光纖及種子脈沖源參數(shù)，通過匹配光纖的增益系數(shù)及光纖長度，對自相似放大系統(tǒng)進行了模擬設計。結(jié)果表明在運轉(zhuǎn)閾值以內(nèi)，系統(tǒng)輸出的最大脈沖能量可以達到16.0nJ，并給出了得到最大能量時所用光纖增益系數(shù)和光纖長度。 5、一方面研究了種子脈沖參數(shù)對自相似放大系統(tǒng)輸出的影響，發(fā)現(xiàn)輸出的自相似脈沖的最大能量與種子脈沖能量