导读:本文包含了被动锁模论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光纤光学,被动锁模,二维纳米材料,锥形光纤
被动锁模论文文献综述
王婉琳[1]（2019）在《基于倏逝场效应的被动锁模掺镱光纤激光器》一文中研究指出超快激光具有脉冲宽度窄、峰值功率高、光谱宽度宽的特点,广泛应用于生物医学、光学检测、材料加工等领域。推动超快光学与超强激光技术的发展具有重要的学术意义和应用价值。近年来,利用锥形光纤的倏逝场效应,结合新型可饱和吸收材料(二维纳米材料)以产生锁模脉冲成为研究的热点。由于不同波长处倏逝场效应的强弱不同,目前,利用倏逝场效应实现锁模脉冲输出的多集中在1.5μm波段,对基于1.0μm波段的倏逝场锁模研究较少。本文主要从理论模拟、实验研究和数据分析叁个方面对基于倏逝场效应的被动锁模掺镱光纤激光器展开了研究。第一章,探讨被动锁模光纤激光器的研究目的及意义,在此基础上,简要介绍被动锁模光纤激光器的启动机制及分类,并回顾基于二维纳米材料及倏逝场效应的被动锁模光纤激光器的发展历史。第二章,介绍锁模光纤激光器的基本原理,并详细阐述光脉冲在光纤中的传输。最后,利用matlab软件模拟光纤的色散效应、非线性效应、增益、损耗及可饱和吸收体的相关参数等对锁模脉冲输出特性的影响,为实验提供理论依据。第叁章,简要介绍几种二维纳米材料及锥形光纤的结构与特性,并利用matlab软件对锥形光纤的模场分布进行模拟,分析锥腰直径对模场分布及倏逝场强弱的影响,提出增强倏逝场效应的方法。第四章,将氧化石墨烯(二硫化钼)材料与高折射率的硅基弹性体混合以增强1.0μm波长处的倏逝场效应,并将其沉积在锥形光纤上,利用锥形光纤的倏逝场效应,获得了稳定的基频锁模脉冲序列。基于氧化石墨烯可饱和吸收体所产生的锁模脉冲的中心波长为1030nm,脉冲宽度103ps,重复频率37.3MHz,3dB光谱宽度0.4nm,脉冲信噪比30dB,输出功率达1.03mW。而基于二硫化钼的可饱和吸体的锁模脉冲信噪比25dB,重复频率24.7MHz,脉宽135ps,输出功率0.8mW。通过进一步的优化,可将其用作超短脉冲放大的种子源,实现高功率锁模脉冲输出。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-06-01）
张菲娟[2]（2019）在《~3μm波段被动锁模掺铒氟化物光纤激光器理论研究》一文中研究指出~3μm波段超短脉冲激光在军事、医疗以及科学研究等领域具有广泛的应用价值和发展前景。其中,~3μm波段光纤激光器因具有高紧凑性、高散热性、高稳定性、高转换效率、高光束质量以及低系统维护成本等优点,已成为激光器领域一个重要的发展方向和研究热点。目前有关~3μm波段被动锁模光纤激光器的研究主要集中在实验方面,而有关这方面的理论研究还很少。本论文主要针对~3μm波段被动锁模掺铒氟化物光纤激光器开展相关理论研究,本论文的主要工作包括以下叁个方面:(1)通过推导获得了描述光脉冲在增益光纤中传输特性的金兹堡-朗道(Ginzburg-Landu,G-L)方程以及耦合G-L方程;然后分别介绍了基于可饱和吸收体(Saturable Absorber,SA)和非线性偏振旋转(Nonlinear Polarization Rotation,NPR)的被动锁模掺铒氟化物光纤激光器的锁模原理,并分别建立了基于SA和NPR的被动锁模掺铒氟化物光纤激光器的理论模型。(2)根据建立的被动锁模掺铒氟化物光纤激光器的理论模型,对基于SA的~3μm被动锁模掺铒氟化物光纤激光器进行了较为深入的数值研究。分别研究了掺铒氟化物光纤长度、小信号增益以及SA饱和功率等参数对SA被动锁模掺铒氟化物光纤激光器中输出孤子脉冲特性的影响。数值模拟结果表明,在掺铒氟化物光纤长度为5.0 m、小信号增益为1.5 m~(-1)以及SA饱和功率为400W的条件下,光纤激光器中可获得脉冲宽度为1.0 ps、峰值功率为228 W的非线性薛定谔(Nonlinear Schr?dinger,NLS)孤子脉冲输出。(3)根据建立的被动锁模掺铒氟化物光纤激光器的理论模型,对基于NPR的~3μm被动锁模掺铒氟化物光纤激光器进行了较为全面的数值研究。分别数值模拟研究了掺铒氟化物光纤长度、小信号增益以及线性相位延迟叁个重要参量对NPR被动锁模掺铒氟化物光纤激光器中稳定锁模孤子脉冲输出特性的影响。数值模拟结果表明,光纤激光器在光纤长度为5.0 m、小信号增益为1.1 m~(-1)以及线性相位延迟为1.40π的条件下,可获得脉冲宽度最窄为500 fs、脉冲峰值功率最高为1.5 kW、输出脉冲能量最高为0.75 nJ的NLS孤子脉冲。(本文来源于《湘潭大学》期刊2019-06-01）
王志,贺瑞敬,刘艳格[3]（2019）在《时间拉伸色散傅里叶变换在被动锁模光纤激光器研究中的应用》一文中研究指出时间拉伸色散傅里叶变换(TS-DFT)技术推动了锁模激光器中瞬态现象的研究,对于揭示复杂系统中的耗散动力学过程具有重要意义。介绍了TS-DFT技术的基本原理及其在数据采集和数据处理中存在的关键问题,总结了TS-DFT技术在被动锁模光纤激光器的类噪声脉冲与怪波、孤子爆炸、孤子束缚态、锁模自启动和矢量孤子等各类超快现象研究中的应用。(本文来源于《中国激光》期刊2019年05期）
王文龙[4]（2019）在《1.0μm波段高重复频率被动锁模光纤激光器的研究》一文中研究指出高重复频率脉冲具有脉冲间隔短(<1 ns)、纵模间距大(>1 GHz)等特性,使其在大容量光通信网络、高信噪比生物光学成像、高精度材料加工、精密光谱学、光任意波形发生器等领域具有广泛应用前景,因此如何获得高重复频率激光脉冲源成为脉冲激光研究领域的一大热点。高重复频率被动锁模光纤激光器因结构紧凑性、与光纤系统兼容、输出脉冲稳定等优势而备受关注。本文围绕1.0μm波段全光纤结构的高重复频率的被动锁模光纤激光产生与脉冲性能提升而展开研究,其中关于光纤激光器的研究包括全正色散高重复频率被动锁模光纤谐振腔中脉冲形成过程的动力学分析,以及全光纤化的高重频被动锁模激光谐振腔的构建;输出脉冲性能提升包括非线性光脉冲放大系统、光子晶体光纤中的光谱展宽以及输出脉冲重复频率同步叁个方面的研究。取得的成果如下:(1)结合增益光纤的稳态速率方程以及脉冲传输主方程建立了全正色散高重复频率被动锁模激光谐振腔的数值模型。通过模拟结果中的时域及频域演变分析,揭示了增益光纤的增益滤波效应在超短光纤激光腔中形成稳定锁模脉冲的关键作用。在实验方面,利用研究组自主研制的高掺Yb~(3+)磷酸盐光纤构建了多个基频重复频率为GHz量级的被动锁模激光谐振腔,并分析了减短激光谐振腔腔长对输出脉冲特性的影响。其中使用7.8 mm长的增益光纤,实现了输出脉冲基频重复频率高达12.5 GHz的锁模脉冲序列,是目前该波段被动锁模光纤激光器的最高重频。(2)以增益光纤的稳态速率方程以及脉冲传输主方程为基础建立非线性光脉冲放大器的数值模型,以放大脉冲经压缩处理之后能获得最窄脉宽以及最小脉冲的底座占比为依据,分析了入射脉冲的中心波长、增益光纤长度以及泵浦功率对放大后去啁啾脉冲的影响。根据数值模拟结果,以基频重复频率为1.27 GHz的全光纤锁模激光器为种子源,搭建了光光转换效率为35.7%,输出脉冲的单脉冲能量为~7 nJ的非线性脉冲放大器,输出脉冲经压缩后获得的最窄脉宽为184 fs。以该放大脉冲作为激光泵浦源,在光子晶体光纤中获得了纵模间距为1.27 GHz,光谱宽度超过一个光学倍频程的光学超连续谱。(3)利用锁相环技术,将1.27 GHz的基频重复频率信号与高稳微波信号进行相位同步,在全光纤结构的高重复频率被动锁模光纤激光器中实现了重复频率稳定的脉冲序列输出。脉冲重复频率稳定之后,实现了相位噪声压缩因子超过300的相位噪声抑制;1 s平均时间对应的阿伦方差为~5 mHz,对应的相对阿伦方差为3.9×10~(-12)。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-11）
刘奂奂,蒋巧,宋伟,喻叶,李子龙[5]（2019）在《L波段可切换双波长被动锁模光纤激光器》一文中研究指出报道了基于碳纳米管饱和吸收体(CNT-SA)的L波段可切换双波长被动锁模光纤激光器。通过调节抽运功率,该激光器光谱的中心波长可以在1572.9 nm和1596.6 nm之间切换,对应的3 dB光谱宽度分别为3.68 nm和2.34 nm,脉冲宽度均为1.80 ps。此外,双波长锁模光谱的中心波长为1572.3 nm和1597.1 nm,两个波长的间隔为24.8 nm。同时,对L波段可切换双波长锁模光纤激光器的形成和演化进行了数值研究。数值模拟结果与实验观察结果吻合,表明可切换双波长锁模的成因是增益光纤透射光谱的变化。(本文来源于《中国激光》期刊2019年07期）
汪硕[6]（2019）在《基于DMD的波长可调谐被动锁模激光器的研究》一文中研究指出激光锁模技术可以广泛地应用于光通信、激光加工、光谱分析、光传感、光学信号处理等领域。由于锁模光纤激光器具有结构紧凑、工作稳定性高等特点而成为锁模激光领域的一个研究热点。另一方面,数字微镜器件(DMD)作为一种非常成熟的光调制器,具有调制灵活、偏振无关、性能稳定等优点,仅通过软件控制即可达到对输出波长的大范围连续稳定快速调谐的目的。本论文从理论和实验两方面对基于DMD的波长可调谐被动锁模光纤激光器进行了较为深入细致的研究,利用DMD进行波长调谐,利用非线性放大环形镜(NALM)技术进行锁模,最终实现了输出波长可以灵活调谐的脉冲光,并取得了一些创新性成果。论文所完成的主要工作如下:(1)通过分析NALM锁模原理,结合掺铒光纤(EDF)速率方程和脉冲非线性传输方程,建立NALM激光器数学模型并进行仿真。在此基础上搭建了腔长为120米的NALM锁模光纤激光器,实现了重复频率1.7 MHz的稳定锁模脉冲输出,并在实验中分析了泵浦功率、谐振腔长对锁模激光输出特性的影响。(2)通过对DMD滤波原理和衍射特性的分析,搭建了基于DMD的可调谐光学滤波器,并对DMD的滤波性能进行测试,证明其具有对波长和带宽同时进行调谐的性能。(3)在(1)和(2)的基础上搭建了基于DMD的波长和脉宽都可调谐锁模激光器,激光器实现自启动锁模,并且中心波长可在1538nm-1565 nm范围内连续调谐,调谐步长可以通过控制DMD进行选择,精细调节可小于0.1nm。利用控制DMD滤波器的滤波带宽来控制锁模激光的脉宽,实现脉宽的调谐。论文的主要创新点为:首次提出基于DMD的波长和脉宽都可调谐的被动锁模光纤激光器,中心波长可在1538 nm-1565 nm的连续调谐,调谐步长可以通过控制DMD进行选择,精细调节可小于0.1nm;同时还能实现锁模脉冲宽度的调谐。(本文来源于《中央民族大学》期刊2019-04-01）
张怡静,刘江,王璞[7]（2018）在《全光纤结构波长可调谐被动锁模掺铥光纤激光器》一文中研究指出波长为2μm的中红外掺铥光纤激光器可广泛应用于激光医疗、人眼安全雷达、非金属材料加工、光电对抗等领域,具有其他类型光纤激光器不可替代的重要作用。报道了一种全光纤结构波长可调谐被动锁模掺铥光纤激光器。该光纤激光器利用半导体可饱和吸收镜与高双折射率光纤环镜实现锁模皮秒脉冲与波长可调谐激光输出。高双折射率光纤环镜由2×2激光分束器和高双折射光纤组成,实验中通过改变光纤环镜中高双折射光纤的温度,得到了中心波长可调谐范围为1952～1967 nm,调谐宽度为15 nm,重复频率为29 MHz,最短脉冲宽度为6 ps的可调谐皮秒脉冲激光输出。(本文来源于《中国激光》期刊2018年10期）
江俊林,乐文杰,王玮琦,丁翌辰,吴波[8]（2018）在《基于MoO_3可饱和吸收体的掺镱被动锁模光纤激光器》一文中研究指出报道了一种基于MoO_3可饱和吸收体的连续锁模、调Q锁模掺镱光纤激光器.采用环形腔结构,在泵浦功率为95mW时,获得了稳定的重复频率为17MHz的连续锁模脉冲输出,单脉冲宽度为130ps,光谱中心波长为1 067.06nm,谱线3dB带宽为0.27nm.在泵浦功率为280mW时,产生稳定的调Q锁模脉冲输出.当泵浦功率从280mW变化到400mW的过程中,调Q锁模包络重复频率从26.51kHz变化到48.7kHz,包络半高宽度从14.6μs变化到4.1μs,子脉冲的宽度和光谱中心波长基本保持不变,谱线3dB带宽变为0.62nm.(本文来源于《光子学报》期刊2018年09期）
凌远达,黄千千,邹传杭,闫志君,牟成博[9]（2018）在《基于45°倾斜光栅的重复频率可切换被动谐波锁模光纤激光器》一文中研究指出基于非线性偏振旋转(NPR)技术,搭建了一台重复频率可切换的被动谐波锁模掺铒光纤激光器。腔内45°倾斜光纤光栅(45°TFG)作为一种理想的光纤型起偏器,与两侧偏振控制器(PC)一起实现非线性偏振旋转效应,实现激光器的稳定锁模输出。在673 mW恒定泵浦功率下,通过调节腔内的PC,观测到了从基频到37阶谐波等多种锁模状态。该激光器可产生稳定的最高重复频率脉冲为783 MHz,对应的谐波阶数是37阶,且具有41 dB的边模抑制比(SSR)。高重复频率且稳定性好的脉冲可用于特定的应用中,如现代光通信系统、光学传感等。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年08期）
陈邃群[10]（2018）在《LD泵浦的Nd:YVO_4被动锁模激光器及腔内倍频的研究》一文中研究指出全固态激光器是一种激光二极管(LD)泵浦的固体激光器,其凭借着高转换效率、低阈值、性能稳定、寿命长和光束质量好等诸多优点,成为了新一代的优秀相干光源,是当前激光技术发展的重点方向之一。其中LD泵浦的超短脉冲激光器更是近年来人们研究的热点领域。全固态超短脉冲激光器具有皮秒至飞秒量级的超短脉宽,极高的峰值功率和高重复频率,在物理、生物学、医学、光纤通讯和高精度加工等众多领域都有很大的应用价值。本论文采用基于半导体可饱和吸收镜的被动锁模技术,以Nd:YVO4晶体为增益介质搭建全固态锁模激光器,得到了 1064 nm和532 nm的皮秒脉冲激光。论文的主要内容包括以下四个方面:1)回顾了全固态激光器和锁模激光器的发展历程,分别介绍了高平均功率、高峰值功率和超高重复频率叁种锁模激光器的研究概况和应用价值,并着重介绍了在高精度加工领域超短脉冲激光器相对于传统加工的的优势。2)介绍锁模的基本理论,分析了被动锁模激光器中超短脉冲形成的过程,并对速率方程进行推导,得到了实现连续锁模运转的阈值公式。此外,对几种常见的SESAM结构特征进行了总结并分析其优缺点。3)1064nm锁模激光器的模拟仿真和实验工作。在搭建实验系统之前,根据晶体热效应理论计算了不同泵浦光斑尺寸下的晶体热透镜焦距,接着通过matlab编程对光束传输矩阵进行计算,得到了谐振腔的稳区范围,然后利软件仿真对腔内的光斑大小进行优化,最终确定了谐振腔的初始参数。在实验中,获得了最大平均功率3.88 W的1064 nm皮秒脉冲激光输出,脉宽为8.172 ps,重复频率147.1 MHz,光-光转换效率为32.3%。4)腔内倍频锁模绿光激光器实验。以KTP作为倍频晶体,采用腔内倍频方案,继续沿用四镜折迭腔并优化了谐振腔参数,在12 W的泵浦功率下得到了平均输出功率为626 mW的连续锁模绿光,重复频率为132.3 MHz,与理论计算数值相符合。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-06-30）
被动锁模论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
~3μm波段超短脉冲激光在军事、医疗以及科学研究等领域具有广泛的应用价值和发展前景。其中,~3μm波段光纤激光器因具有高紧凑性、高散热性、高稳定性、高转换效率、高光束质量以及低系统维护成本等优点,已成为激光器领域一个重要的发展方向和研究热点。目前有关~3μm波段被动锁模光纤激光器的研究主要集中在实验方面,而有关这方面的理论研究还很少。本论文主要针对~3μm波段被动锁模掺铒氟化物光纤激光器开展相关理论研究,本论文的主要工作包括以下叁个方面:(1)通过推导获得了描述光脉冲在增益光纤中传输特性的金兹堡-朗道(Ginzburg-Landu,G-L)方程以及耦合G-L方程;然后分别介绍了基于可饱和吸收体(Saturable Absorber,SA)和非线性偏振旋转(Nonlinear Polarization Rotation,NPR)的被动锁模掺铒氟化物光纤激光器的锁模原理,并分别建立了基于SA和NPR的被动锁模掺铒氟化物光纤激光器的理论模型。(2)根据建立的被动锁模掺铒氟化物光纤激光器的理论模型,对基于SA的~3μm被动锁模掺铒氟化物光纤激光器进行了较为深入的数值研究。分别研究了掺铒氟化物光纤长度、小信号增益以及SA饱和功率等参数对SA被动锁模掺铒氟化物光纤激光器中输出孤子脉冲特性的影响。数值模拟结果表明,在掺铒氟化物光纤长度为5.0 m、小信号增益为1.5 m~(-1)以及SA饱和功率为400W的条件下,光纤激光器中可获得脉冲宽度为1.0 ps、峰值功率为228 W的非线性薛定谔(Nonlinear Schr?dinger,NLS)孤子脉冲输出。(3)根据建立的被动锁模掺铒氟化物光纤激光器的理论模型,对基于NPR的~3μm被动锁模掺铒氟化物光纤激光器进行了较为全面的数值研究。分别数值模拟研究了掺铒氟化物光纤长度、小信号增益以及线性相位延迟叁个重要参量对NPR被动锁模掺铒氟化物光纤激光器中稳定锁模孤子脉冲输出特性的影响。数值模拟结果表明,光纤激光器在光纤长度为5.0 m、小信号增益为1.1 m~(-1)以及线性相位延迟为1.40π的条件下,可获得脉冲宽度最窄为500 fs、脉冲峰值功率最高为1.5 kW、输出脉冲能量最高为0.75 nJ的NLS孤子脉冲。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
被动锁模论文参考文献
[1].王婉琳.基于倏逝场效应的被动锁模掺镱光纤激光器[D].长春理工大学.2019
[2].张菲娟.~3μm波段被动锁模掺铒氟化物光纤激光器理论研究[D].湘潭大学.2019
[3].王志,贺瑞敬,刘艳格.时间拉伸色散傅里叶变换在被动锁模光纤激光器研究中的应用[J].中国激光.2019
[4].王文龙.1.0μm波段高重复频率被动锁模光纤激光器的研究[D].华南理工大学.2019
[5].刘奂奂,蒋巧,宋伟,喻叶,李子龙.L波段可切换双波长被动锁模光纤激光器[J].中国激光.2019
[6].汪硕.基于DMD的波长可调谐被动锁模激光器的研究[D].中央民族大学.2019
[7].张怡静,刘江,王璞.全光纤结构波长可调谐被动锁模掺铥光纤激光器[J].中国激光.2018
[8].江俊林,乐文杰,王玮琦,丁翌辰,吴波.基于MoO_3可饱和吸收体的掺镱被动锁模光纤激光器[J].光子学报.2018
[9].凌远达,黄千千,邹传杭,闫志君,牟成博.基于45°倾斜光栅的重复频率可切换被动谐波锁模光纤激光器[J].红外与激光工程.2018
[10].陈邃群.LD泵浦的Nd:YVO_4被动锁模激光器及腔内倍频的研究[D].厦门大学.2018