基于光纖非線性效應(yīng)的2μm摻銩光纖激光器的研究.pdf

1、近年來，2.0μm波段超短脈沖和多波長光纖激光光源因其在激光醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景以及結(jié)構(gòu)緊湊、靈活性高、散熱性好、易于集成等優(yōu)點受到了越來越多的關(guān)注。本文結(jié)合光纖的非線性效應(yīng)，對2.0μm波段的被動鎖模和多波長光纖激光器進行了詳細地研究，主要內(nèi)容可分為以下三個部分：
　?。?）基于非線性薛定諤方程，建立了基于光纖非線性效應(yīng)的被動鎖模摻銩光纖激光器理論模型，數(shù)值模擬了其脈沖演化過程。利用瓊斯傳輸矩陣法求解了基于NPR結(jié)

2、構(gòu)的摻銩光纖激光器激光腔的傳輸函數(shù)，并模擬分析了該結(jié)構(gòu)激光腔的兩種工作狀態(tài)。
　?。?）基于NALM結(jié)構(gòu)首先實現(xiàn)了可同時工作在孤子和類噪聲狀態(tài)的被動鎖模摻銩光纖激光器。輸出孤子脈沖寬度為1.53 ps，重復(fù)頻率和脈沖能量為10.34 MHz和0.21 nJ；在最高泵浦功率可獲得平均功率高達589.52 mW的穩(wěn)定類噪聲鎖模脈沖，這也是目前直接輸出功率最高的類噪聲鎖模脈沖。其次，基于高摻雜的銩鈥共摻石英光纖，在超短腔NPR環(huán)形腔中獲

3、得了脈寬為566 fs的超短脈沖輸出，相應(yīng)的脈沖能量和重復(fù)頻率分別為186.68 pJ和25.98 MHz。然后，基于功率相關(guān)傳輸測試法，完成了對不同調(diào)制深度的SWCNT的可飽和吸收曲線測試，并結(jié)合SWCNT-C實現(xiàn)了重復(fù)頻率、脈沖能量和寬度分別為37.3 MHz、32.4 pJ和543 fs超短脈沖。最后，結(jié)合NPR的快速非線性調(diào)制和SWCNT的混合鎖模，實現(xiàn)了可自啟動的、高信噪比的鎖模脈沖。
　　（3）基于瓊斯傳輸矩陣法，建立