光脈沖壓縮及高功率脈沖傳輸研究.pdf

1、通過絕熱壓縮獲得超短脈沖是當前光通信領(lǐng)域的研究熱點。同時隨著高功率光纖激光器和放大器的發(fā)展，非線性效應(yīng)的管理問題也正成為非線性光纖光學(xué)研究的重點和難點。本文主要圍繞脈沖絕熱壓縮技術(shù)和高功率光脈沖的喇曼效應(yīng)抑制開展了相關(guān)研究，具體內(nèi)容如下：
　　 ㈠光脈沖絕熱壓縮技術(shù)的研究。
　　 ⑴采用漸減系數(shù)κ=0.25km-1的線性漸減DDF，將脈寬10ps、峰值功率4.15W的雙曲正割形基孤子脈沖壓縮至6.4ps；采用漸減系數(shù)κ=

2、0.7 km-1的高斯形漸減DDF，脈寬最短可達195.3fs，壓縮因子為51.2，但輸出脈沖具有較大的基座。
　　 ⑵選取漸減系數(shù)κ=0.25km-1的線性漸減DDF作為優(yōu)化對象，輔以增益系數(shù)為4.5dB/km的分布喇曼放大，將脈沖從TFWHM=10ps壓縮至878.7fs。
　　 ⑶利用3.0km長的線性漸減DDF構(gòu)成的非線性光纖環(huán)形鏡(NOLM)，并輔以7dB/km的分布喇曼增益，將TFWHM=10ps的孤子脈沖壓

3、縮至195.3fs，同時基座能量僅為11.61％。
　　 ㈡大模場單模光纖的設(shè)計。
　　 ⑴采用傳統(tǒng)單模光纖結(jié)構(gòu)，分析了芯徑變化對光纖有效折射率、有效模場面積以及損耗等參數(shù)的影響。在保證單模的條件下，實現(xiàn)了150μm2的基模有效面積。
　　 ⑵利用彎曲濾波法，進一步增大芯徑，得到了250μm2的基模有效面積。
　　 ⑶利用大平頂結(jié)構(gòu)實現(xiàn)大模場面積光纖，設(shè)計出5000μm2基模有效面積的大平項光纖，并通過彎

4、曲濾波法濾去高階模，獲得基模輸出。
　　 ㈢高功率光脈沖在光纖中的喇曼效應(yīng)抑制。
　　 ⑴分析了受激喇曼散射對高功率納秒脈沖在光纖中傳輸特性的影響。
　　 ⑵利用已有的大模場光纖和自行設(shè)計的大模場光纖對高功率脈沖進行了傳輸模擬，結(jié)果證實了自行設(shè)計的光纖對抑制光纖中喇曼效應(yīng)具有更好的效果。
　　 ㈣高能量超短脈沖產(chǎn)生及壓縮技術(shù)。
　　 ⑴利用基孤子脈沖在正常色散光纖放大器中傳輸?shù)淖韵嗨铺匦?，得到了?/p>