高功率鎖模光纖激光器的研究.pdf

1、超短脈沖技術(shù)是激光領(lǐng)域中非?；钴S的分支之一，它為測(cè)量、通信等方面提供了有力的工具，為超強(qiáng)、超快物理學(xué)和化學(xué)提供了極端的物理?xiàng)l件。被動(dòng)鎖模光纖激光器是傳統(tǒng)龐大且昂貴的固體激光器的有力替代者，但其在單脈沖能量上仍然落后于固體激光器，這主要是由于在高能量下非線性相移的積累導(dǎo)致脈沖分裂。自相似脈沖光纖激光器和大模場(chǎng)面積光纖激光器有力地克服了脈沖能量受限的問題，產(chǎn)生的脈沖能量可達(dá)納焦量級(jí)。目前，采用摻鐿（Yb3+）的大模場(chǎng)面積光纖激光器來獲得高能

2、量鎖模脈沖已經(jīng)成為超短脈沖技術(shù)的研究熱點(diǎn)。 本論文對(duì)“基于摻Y(jié)b3+大模場(chǎng)面積光纖的高功率鎖模光纖激光器”進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 1.簡述了高功率鎖模光纖激光器的發(fā)展和優(yōu)點(diǎn)，以及其在物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、軍事等方面的應(yīng)用。 2.從Yb3+的能級(jí)結(jié)構(gòu)和光譜特性入手，對(duì)摻Y(jié)b3+光纖的增益特性進(jìn)行了闡述。從光纖中的色散和非線性效應(yīng)入手，對(duì)摻Y(jié)b3+光纖的傳輸特性進(jìn)行了闡述。 3.概述了大

3、模場(chǎng)面積光纖的基本概念，并介紹了兩種支持產(chǎn)生和傳輸高功率鎖模脈沖的光纖：普通雙包層大模場(chǎng)面積光纖，雙包層大模場(chǎng)面積光子晶體光纖。 4.闡述了鎖模的基本原理，并從鎖模方法和腔內(nèi)總色散兩種角度對(duì)摻Y(jié)b3+鎖模光纖激光器進(jìn)行了分類。討論了鎖模光纖激光器的基本腔型。并從理論上建立了鎖模光纖激光器的模型。 5.分別利用普通雙包層光纖和雙包層光子晶體光纖搭建了高功率線形腔鎖模激光器，實(shí)現(xiàn)了高能量鎖模脈沖的輸出。將數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)