基于色散补偿的全保偏九字腔激光器

基于色散补偿的全保偏九字腔激光器

论文摘要

超快光纤激光器凭借窄脉宽、宽光谱和高峰值功率等特点,被广泛的应用到各个领域,如超快光学成像、光学显微镜等,因而获得了国内外学者的广泛关注。因此如何获得性能更好的超快脉冲光纤激光器,成为现阶段国内外研究的热点之一。调Q技术和锁模技术是现阶段主要获得超短脉冲的技术;其中调Q技术受限于实验材料本身,而锁模技术在获取超短脉冲方面认可程度更高。锁模技术中主要的技术是主动锁模技术、自锁模技术和被动锁模技术,其中的被动锁模技术是基于非线性锁模机制所以相对稳定。被动锁模技术中基于非线性环形镜锁模的“8”字腔激光器,其环境稳定性高、成本低、输出脉冲短,具有不错的应用前景和商业化价值。“9”字腔激光器优化了“8”字腔激光器的结构,增大了脉冲的重复频率。目前“9”字腔激光器面临的挑战中自由空间结构引入的不稳定性和较大凯利边带限制的脉宽是其中重要的两点。本文针对这两个方面进行研究,最终获得了环境稳定的和无凯利边的基于色散补偿的全保偏“9”字腔激光器。本论文主要的研究工作和取得的成果,如下所示:1.介绍基于非线性放大环形镜锁模机制的激光器结构,阐述了基于“9”字腔结构的激光器锁模原理。2.基于“9”字腔激光器,搭建出基于色散补偿的全保偏“9”字腔激光器,最后实验获得了全保偏、全光纤、自启动、无凯利边带、展宽脉冲色散锁模的飞秒激光器。激光器重复频率为46.6MHz,光谱宽度为25.7nm,压缩后时域宽度为167fs。3.创新性的将色散补偿机制引入全保偏的九字腔激光器中,消除了传统全保偏九字腔激光器中的凯利边带,获得更宽更光滑的脉冲光谱。此时激光器的输出脉冲光谱带宽为39nm,压缩后时域宽度95fs,重复频率为41MHz,脉冲宽度比本文未引入色散补偿之前提升了约60%,脉冲宽度属于同类较短。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 符号说明
  • 第一章 绪论
  •   1.1 论文的研究背景与意义
  •   1.2 超短脉冲激光器的获取
  •   1.3 被动锁模光纤激光器的研究现状
  •   1.4 论文的工作内容和意义
  •     1.4.1 论文的工作内容
  •     1.4.2 论文的工作意义
  •   1.5 论文的结构安排
  • 第二章 锁模光纤激光器理论基础
  •   2.1 光纤激光器锁模的理论基础
  •   2.2 锁模激光器的类型简介
  •     2.2.1 主动锁模光纤激光器
  •     2.2.2 自锁模光纤激光器
  •     2.2.3 被动锁模光纤激光器
  •   2.3 锁模激光器综合对比
  •   2.4 本章小结
  • 第三章 非线性环形镜锁模及色散相关的理论研究
  •   3.1 基于NOLM和NALM的锁模激光器理论
  •   3.2 非线性环形镜被动锁模激光器实验原理
  •   3.3 不同色散类型的锁模脉冲
  •   3.4 色散补偿机制
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 基于“9”字腔被动锁模激光器的研究
  •   4.1 基于“9”字腔激光器的理论推导
  •   4.2 基于色散补偿“9”字腔被动锁模实验原理
  •   4.3 实验激光器搭建
  •   4.4 实验结果分析
  •   4.5 不同色散类型对锁模脉冲影响
  •   4.6 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  •   5.1 研究工作总结
  •   5.2 下一步展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 曾友为

    导师: 徐坤

    关键词: 超快光纤激光器,锁模技术,被动锁模技术,非线性环形镜,色散补偿

    来源: 北京邮电大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 物理学,无线电电子学

    单位: 北京邮电大学

    分类号: TN248

    总页数: 63

    文件大小: 4814K

    下载量: 312

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