光脈沖的絕熱孤子壓縮技術(shù)研究.pdf

1、超短光脈沖在光通信、軍事、工業(yè)等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。光脈沖壓縮技術(shù)是產(chǎn)生超短脈沖的主要途徑之一，而對(duì)普通激光器輸出的皮秒脈沖實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的壓縮是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本論文主要圍繞皮秒脈沖的絕熱孤子壓縮技術(shù)展開研究，主要內(nèi)容如下：
　　1.基于色散漸減光纖（DDF）實(shí)現(xiàn)皮秒脈沖的絕熱孤子壓縮。分別對(duì)具有雙曲線型、線型、余弦型和指數(shù)型四種不同色散漸減曲線的DDF中的絕熱孤子壓縮過(guò)程進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)雙曲線型和指數(shù)型DDF適合皮秒脈沖的

2、絕熱孤子壓縮。采用雙曲線型DDF將寬度為12.5ps的基孤子脈沖壓縮到1.95ps，壓縮因子為6.4，基座能量為10.24％；采用指數(shù)型DDF將同樣的基孤子脈沖壓縮到2.98ps，壓縮因子為4.2，基座能量?jī)H為4.01%。
　　2.基于非線性漸增光纖（NIF）實(shí)現(xiàn)皮秒脈沖的絕熱孤子壓縮。分別對(duì)具有雙曲線型、線型、余弦型和指數(shù)型四種不同非線性漸增曲線的NIF中的絕熱孤子壓縮過(guò)程進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，得到了適合皮秒脈沖的絕熱孤子壓縮方案。采

3、用線性型、指數(shù)型NIF將寬度為12.5ps的基孤子脈沖壓縮到1.61ps，壓縮因子為7.76，基座能量為9.4%，對(duì)應(yīng)光纖長(zhǎng)度為2 LD；采用雙曲線型NIF將同樣的基孤子脈沖壓縮到2.2ps，壓縮因子為5.69，基座能量?jī)H為4.29%，對(duì)應(yīng)光纖長(zhǎng)度為4 LD。
　　3.從峰值功率、有效放大因子和光纖損耗三個(gè)方面對(duì)DDF的絕熱孤子壓縮方案進(jìn)行了優(yōu)化。將寬度為6.25ps、峰值功率為1.2112W、單脈沖能量為8.586pJ的基孤子脈

4、沖壓縮到830fs，壓縮因子為7.53，基座能量為4.44%。提出通過(guò)增加峰值功率和DDF的初始色散值來(lái)實(shí)現(xiàn)脈寬較大的皮秒脈沖的絕熱孤子壓縮方案，通過(guò)提高有效放大因子，采用指數(shù)型DDF將12.5ps的基孤子脈沖絕熱壓縮到1.32ps，壓縮因子為9.48，基座能量?jī)H為3.68%。
　　4．對(duì)基孤子脈沖在低摻雜摻鉺光纖放大器（LEDFA）中的演化過(guò)程和輸出特性進(jìn)行了數(shù)值模擬和分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)LEDFA的增益系數(shù)足夠低時(shí)，在色散和非線性效應(yīng)