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基于“8”字腔及纳米材料的光纤激光特性研究

2020-12-08阅读(630)

基于“8”字腔及纳米材料的光纤激光特性研究

论文摘要

利用锁模技术产生脉冲激光在众多领域都是一个重要的研究方法,如激光光谱学和物理学,微纳和纳米技术,材料科学,生物诊断以及国防军事等领域。全光纤锁模激光器较固体锁模激光器具有显著的优点,如设备体积小,对外部环境不敏感,易于集成,自启动功能,长时间的免调试,较高的输出稳定性等。为了实现具有高功率输出的激光器,在激光技术领域,我们可以通过一些传统的锁模技术如非线性偏振旋转（NPR）、非线性光学环形镜（NOLM）和非线性放大环形镜（NALM）产生超短脉冲输出,也可以通过将可饱和吸收体（SA:Saturable Absorber）加入到激光腔内来获得超短脉冲的输出。这些材料具有许多优良的特点,如具有可调的非线性吸收系数,较短的接收与反馈信号光的时间,以及泵浦光通过这些材料后对光具有较低的损耗,所以这些材料可以在激光器中用作光吸收材料。从而可以获得功率高、光谱宽的锁模脉冲光源。本文主要研究了被动锁模的新方法和现象,也对新型材料用作饱和吸收体在全光纤被动锁模激光器中的应用进行了研究。本论文主要对非线性光学环形镜（NOLM）被动锁模光纤激光器以及基于碳纳米管透明导电纸（CNTs/T-paper）和硫化亚锡（SnS）饱和吸收体的脉冲光纤激光器进行研究。利用“8”字型光纤激光器可直接在谐振腔中产生超连续谱而无需外加放大系统以及使用特种光纤。由于CNTs/T-paper较以聚合物为载体的碳纳米管薄膜具有较高的抗激光损伤阈值,较无聚合物为载体的碳纳米管具有更高的稳定性,因此这些材料有巨大的潜力作为新型非线性光学SA器件被应用于超短脉冲激光器中。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 引言
  •   1.2 光纤激光器的研究背景
  •   1.3 激光器的发展历史
  •   1.4 光纤激光器的特性
  •     1.4.1 光纤激光器的基本原理及特点
  •     1.4.2 光纤激光器的脉冲输出类型
  •     1.4.3 光纤激光器的种类及发展方向
  •   1.5 本文所研究的主要内容与结构安排
  • 第二章 基于非线性光学环形镜（NOLM）光纤激光器的研究
  •   2.1 引言
  •   2.2 非线性光学环形镜（NOLM）的理论模型
  •   2.3 非线性光学环形镜（NOLM）光纤激光器中超连续谱的产生
  •     2.3.1 引言
  •     2.3.2 实验装置及结构设计
  •     2.3.3 实验结果分析与讨论
  •   2.4 本章小结
  • 第三章 基于碳纳米管材料的脉冲激光器的研究
  •   3.1 引言
  •   3.2 碳纳米管可饱和吸收体（CNTs-SA）的饱和吸收特性
  •   3.3 基于碳纳米管透明纸（CNTs/T-paper）光纤激光器的研究
  •     3.3.1 引言
  •     3.3.2 CNTs/T-paper的制备过程及特性
  •     3.3.3 实验装置及结构设计
  •     3.3.4 实验结果分析及讨论
  •   3.4 本章小结
  • 第四章 基于CNTs/T-paper激光器产生束缚态孤子的研究
  •   4.1 引言
  •   4.2 束缚态孤子的理论模型
  •   4.3 实验装置与结果讨论
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 基于SnS饱和吸收体脉冲光纤激光器的研究
  •   5.1 引言
  •   5.2 硫化亚锡SnS饱和吸收体的表征
  •   5.3 实验装置及结构设计
  •   5.4 实验结果分析与讨论
  •   5.5 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  •   6.1 主要研究内容和结果
  •   6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间科研成果

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 郭艺璇

    导师: 李晓辉

    关键词: 碳纳米管透明导电纸,硫化亚锡,可饱和吸收体,非线性光学环形镜,束缚态孤子,光纤激光器

    来源: 陕西师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,信息科技

    专业: 物理学,材料科学,无线电电子学

    单位: 陕西师范大学

    分类号: TN24;TB383.1

    DOI: 10.27292/d.cnki.gsxfu.2019.001135

    总页数: 61

    文件大小: 5159K

    下载量: 29

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