基于全正常色散的超短脈沖鎖模光纖激光器的理論研究.pdf

1、超短激光脈沖光譜寬、脈沖寬度窄及高峰值功率等一系列顯著優(yōu)點(diǎn)使其有很高的研究和應(yīng)用價值，目前，超短激光脈沖已經(jīng)在微加工、醫(yī)療、通信、微觀探測等許多領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。
　　相比固體激光器，光纖激光器成本低、結(jié)構(gòu)緊湊并且有很好的散熱效果。工作在反常色散區(qū)的被動鎖模激光器能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的鎖模脈沖輸出，但光纖中積累的非線性相移限制了脈沖能量，使得傳統(tǒng)的孤子鎖模光纖激光器脈沖能量降低，提高脈沖功率會導(dǎo)致脈沖分裂現(xiàn)象。提高脈沖能量的有效方法是讓

2、激光器工作在正常色散區(qū)，通過對脈沖進(jìn)行展寬來降低峰值功率，從而達(dá)到減小非線性相移的目的。本文主要研究工作在正常色散區(qū)的被動鎖模光纖激光器，具體工作如下:
　　首先，為比較工作在正常色散區(qū)和反常色散區(qū)的被動鎖模光纖激光器的脈沖輸出特性，設(shè)計(jì)了工作在1550nm的孤子鎖模光纖激光器、色散管理孤子鎖模光纖激光器以及自相似脈沖鎖模光纖激光器，通過數(shù)值仿真簡要對比三者在脈沖寬度、脈沖能量及峰值功率等主要參數(shù)方面的差異。數(shù)值結(jié)果得出工作在正常

3、色散區(qū)的自相似脈沖鎖模激光器的確有利于獲得較高能量的脈沖。
　　其次，本文設(shè)計(jì)了工作在1060nm的全正常色散摻鐿鎖模光纖激光器，詳細(xì)分析了激光器脈沖輸出特性。研究了色散、非線性、小信號增益系數(shù)及腔長等參數(shù)對輸出脈沖寬度、脈沖能量、峰值功率的影響。
　　最后，針對正常色散鎖模光纖激光器，由于濾波器在脈沖演變過程中起到關(guān)鍵作用，因此有必要研究濾波器對脈沖輸出特性的影響。在諧振腔內(nèi)分別引入帶通高斯濾波器和雙折射濾波器后，通過數(shù)值