摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的研究.pdf

1、啁啾脈沖放大（CPA）技術(shù)是產(chǎn)生超短超強(qiáng)激光脈沖的重要手段，在激光聚變快點(diǎn)火、寬光譜診斷和X射線激光等領(lǐng)域有重要應(yīng)用，但是由于其種子源不穩(wěn)定，限制了其應(yīng)用范圍。近年來，光纖鎖模激光器由于結(jié)構(gòu)緊湊、光束空間質(zhì)量高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。其中，摻鉺光纖鎖模激光器輸出激光的中心波長在1550nm附近，其倍頻中心波長在775nm附近，與Ti:Sapphire激光器的中心波長相近，可以用來替代CPA系統(tǒng)中Ti:Sapphire振蕩器，從而

2、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，這對于CPA技術(shù)的商用化和拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。本文利用BBO晶體的折返點(diǎn)性質(zhì)，圍繞摻鉺光纖鎖模激光器系統(tǒng)的搭建和飛秒寬帶倍頻開展研究工作，主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　1.根據(jù)摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的設(shè)計(jì)參數(shù)和倍頻耦合波方程，采用分步傅里葉算法對倍頻耦合波方程進(jìn)行了數(shù)值求解。詳細(xì)分析了基頻光的脈沖寬度、光譜寬度、倍頻晶體厚度等因素對倍頻光的譜寬和倍頻效率的影響，提出了選擇最佳倍頻晶體尺寸的

3、標(biāo)準(zhǔn)。
　　2.基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的原理，搭建并優(yōu)化了全光纖摻鉺光纖鎖模激光器，獲得了中心波長1560nm、譜寬30nm、脈寬200fs、重復(fù)頻率80MHZ、平均功率大于100mW的飛秒激光。并創(chuàng)新的采用了啁啾鏡對光纖激光器放大級的光進(jìn)行了壓縮，獲得了無旁瓣的飛秒激光。
　　3.采用單塊BBO晶體對摻鉺光纖鎖模激光進(jìn)行寬帶倍頻實(shí)驗(yàn)，獲得了帶寬16nm的倍頻光輸出，從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了BBO晶體是實(shí)現(xiàn)摻鉺光纖鎖模激光寬帶倍頻的一