被動鎖模摻鉺光纖激光器的理論和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、短脈沖激光器在超快和非線性現(xiàn)象等研究領(lǐng)域有著不可替代的作用，自從鈦寶石激光器的出現(xiàn)以來，極大的推動了這些研究領(lǐng)域的發(fā)展，到目前為止，鈦寶石激光器仍然主導(dǎo)著超快激光在這些領(lǐng)域的應(yīng)用。但是，以鈦寶石為主的固體激光器，價(jià)格昂貴、體積龐大、調(diào)節(jié)復(fù)雜、對工作環(huán)境要求很苛刻，限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。而光纖激光器正好可以彌補(bǔ)這些缺陷，盡管其輸出能量和固體激光器相比還有很大差距，但是，其輸出脈沖寬度和脈沖能量已經(jīng)逐漸接近固體激光器，因此對于可以產(chǎn)生超

2、短脈沖輸出的被動鎖模光纖激光器的研究十分必要。
　　 本論文的選題來源于國家973計(jì)劃(編號：2010CB327605)、國家自然科學(xué)基金(編號：50802044、11004110)、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目等項(xiàng)目中的內(nèi)容。本論文重點(diǎn)開展了基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)(NPR)技術(shù)的被動鎖模摻鉺光纖激光器的理論與實(shí)驗(yàn)研究，主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括：
　　 1．對光脈沖在光纖和光纖激光器中的傳輸方程進(jìn)行了分類討論，利用

3、分步傅里葉方法，應(yīng)用matlab軟件對環(huán)形腔被動鎖模光纖激光器進(jìn)行了理論建模，數(shù)值模擬了耗散孤子、普通孤子和呼吸孤子的輸出特性和三類腔(全正常色散、全反常色散和色散管理腔)中脈沖產(chǎn)生和傳輸?shù)膭恿W(xué)行為。
　　 2．實(shí)驗(yàn)研究了基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)技術(shù)的被動鎖模摻鉺光纖激光器中的各種鎖模現(xiàn)象，包括調(diào)Q鎖?，F(xiàn)象、孤子光滑頻譜的產(chǎn)生、孤子強(qiáng)度周期性波動、類噪聲孤子輸出和孤子糾纏態(tài)、混沌態(tài)等，研究了這些現(xiàn)象的基本特征，分析了其產(chǎn)生的機(jī)理。<

4、br>　　 3．通過在全反常色散腔中引入較大的線性雙折射，在基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模技術(shù)的被動鎖模摻鉺光纖激光器中實(shí)現(xiàn)了雙波長、雙孤子鎖模輸出，并對其成因進(jìn)行了分析和研究。
　　 4．研究了凈色散位于零附近的色散管理腔的鎖模脈沖輸出特性，通過調(diào)節(jié)偏振控制器實(shí)現(xiàn)了單脈沖和多脈沖鎖模輸出，在一個(gè)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了最多30個(gè)孤子的輸出，并對該現(xiàn)象進(jìn)行了理論分析。
　　 5．分別在激光腔中引入500米的單模光纖和100米色散補(bǔ)償光纖加