振幅調(diào)制連續(xù)光產(chǎn)生高功率超短脈沖串的研究.pdf

1、近年來(lái)，超短脈沖串的應(yīng)用得到人們的重視，并且高功率的超短脈沖串在很多領(lǐng)域尤其是光通信領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是平均功率受限以及能量的低利用率，限制了這些超短脈沖串的應(yīng)用。脈沖激光的平均功率取決于單脈沖的能量和重復(fù)頻率，而單脈沖峰值功率受到非線性效應(yīng)、光損傷等因素的限制難以提高，所以增加超短脈沖串的重復(fù)頻率是實(shí)現(xiàn)高平均功率超短脈沖串的一條有效途徑，本文研究超短脈沖串的產(chǎn)生方法以及各個(gè)初始參量對(duì)于最終輸出結(jié)果的影響，并取得了如下主要成果：

2、
　　首先，在噪聲環(huán)境下研究不同的泵浦條件下產(chǎn)生超連續(xù)譜的時(shí)域結(jié)構(gòu)，分析不同的脈沖串產(chǎn)生方法，并得到以下結(jié)論：
　　對(duì)于長(zhǎng)脈沖與連續(xù)光泵浦在光纖反常色散區(qū)域內(nèi)，形成超連續(xù)譜的主要因素是調(diào)制不穩(wěn)定性對(duì)微擾的放大過(guò)程，噪聲的隨機(jī)性造成輸出脈沖串結(jié)構(gòu)具有隨機(jī)孤子參數(shù)，然而人為引入振幅調(diào)制可以克服噪聲影響產(chǎn)生規(guī)則的時(shí)域脈沖串結(jié)構(gòu)。短脈沖泵浦在光纖反常色散區(qū)域內(nèi)，主要是由于孤子分裂效應(yīng)形成重復(fù)率與泵浦頻率相等的脈沖串，而脈沖泵浦在正常

3、色散區(qū)內(nèi)同樣可形成規(guī)則脈沖串。
　　其次，重點(diǎn)分析振幅調(diào)制的連續(xù)光傳輸模型，對(duì)于初始加入調(diào)制的連續(xù)光的時(shí)域與頻域的特性圖進(jìn)行系統(tǒng)分析，并對(duì)該模型傳輸過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，系統(tǒng)的研究梳狀頻譜的產(chǎn)生過(guò)程以及時(shí)域規(guī)則脈沖串的演化過(guò)程，對(duì)高功率超短脈沖串的產(chǎn)生進(jìn)行量化分析，分別研究各輸入?yún)?shù)：泵浦功率，調(diào)制深度，調(diào)制頻率，以及光纖參數(shù)包括非線性系數(shù)、群速度色散系數(shù)等對(duì)高功率超短脈沖串輸出特性的影響規(guī)律。為了綜合考量各參數(shù)對(duì)泵浦效率的影響，便于

4、光纖參數(shù)和調(diào)制參數(shù)的選擇，引入歸一化調(diào)制頻率。研究結(jié)果表明：選擇具有小非線性及較大群速度色散的光纖，適當(dāng)增加調(diào)制頻率和調(diào)制深度，都可以在保證高平均功率輸出的同時(shí)獲得相對(duì)高的泵浦效率，而較小泵浦功率則有利于能量提取。
　　整個(gè)量化分析過(guò)程使我們更加明確了各個(gè)參量對(duì)輸出的影響特性，同時(shí)歸一化調(diào)制頻率的引入將各個(gè)參量與泵浦效率的依賴(lài)關(guān)系更加明確化，更有利于我們選取合適的泵浦條件，實(shí)現(xiàn)高效率泵浦，對(duì)高功率的超短脈沖串的產(chǎn)生有一定的理論指導(dǎo)