基于SESAM摻銩脈沖激光器的研究.pdf

1、近年來，工作于2.0μm波段的摻銩(Tm3+)脈沖激光器發(fā)展迅速，它廣泛應(yīng)用于激光醫(yī)療、激光雷達(dá)、中紅外超連續(xù)譜等領(lǐng)域。采用鎖模方式實(shí)現(xiàn)的脈沖激光器可以輸出具有脈寬窄、穩(wěn)定性好、脈沖能量高、重復(fù)率高等優(yōu)點(diǎn)的脈沖。目前，常用的鎖模方法主要有主動(dòng)鎖模方式和被動(dòng)鎖模方式兩種。然而，主動(dòng)鎖模激光器的激光腔內(nèi)引入了外部調(diào)制器，穩(wěn)定性易受外部環(huán)境的影響，而且采用主動(dòng)鎖模方式實(shí)現(xiàn)的激光器也很難實(shí)現(xiàn)全光纖結(jié)構(gòu)。被動(dòng)鎖模方式基于如石墨烯、碳納米管、SES

2、AM等可飽和吸收體實(shí)現(xiàn)，具有穩(wěn)定性好、易于實(shí)現(xiàn)全光纖結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。本論文研究基于SESAM摻Tm3+脈沖光纖激光器的特性，主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括:
　　1.介紹了摻Tm3+脈沖激光器的優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用和發(fā)展歷程，對比了主動(dòng)鎖模和被動(dòng)鎖模技術(shù)。推導(dǎo)了摻Tm3+光纖速率方程和光脈沖在光纖中的傳輸方程，給出對該傳輸方程進(jìn)行求解的數(shù)值方法。
　　2.建立了基于SESAM摻Tm3+脈沖激光器的仿真模型，研究了SESAM鎖模機(jī)制以及基于SESAM

3、摻Tm3+脈沖激光器工作特性。
　　3.利用上述仿真模型觀察到了從未鎖模到連續(xù)單脈沖鎖模的過程，詳細(xì)分析了泵浦功率、摻雜濃度、摻Tm3+光纖長度、單模光纖長度、調(diào)制深度和激光器輸出耦合比對激光器輸出脈沖特性的影響。通過分析可以知道適當(dāng)增加泵浦功率，摻Tm3+離子濃度，摻Tm3+光纖長度和輸出耦合比可以減小脈寬，增大輸出功率，提高脈沖能量。適當(dāng)增大調(diào)制深度和單模光纖長度可以減小脈寬。通過優(yōu)化，最終得到脈寬為41ps，平均輸出功率為1