被動鎖模摻鉺光纖激光器的理論和實驗研究.pdf

1、短脈沖激光器在超快和非線性現象等研究領域有著不可替代的作用，自從鈦寶石激光器的出現以來，極大的推動了這些研究領域的發(fā)展，到目前為止，鈦寶石激光器仍然主導著超快激光在這些領域的應用。但是，以鈦寶石為主的固體激光器，價格昂貴、體積龐大、調節(jié)復雜、對工作環(huán)境要求很苛刻，限制了其在某些領域的應用。而光纖激光器正好可以彌補這些缺陷，盡管其輸出能量和固體激光器相比還有很大差距，但是，其輸出脈沖寬度和脈沖能量已經逐漸接近固體激光器，因此對于可以產生超

2、短脈沖輸出的被動鎖模光纖激光器的研究十分必要。
　　 本論文的選題來源于國家973計劃(編號：2010CB327605)、國家自然科學基金(編號：50802044、11004110)、中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金資助項目等項目中的內容。本論文重點開展了基于非線性偏振旋轉(NPR)技術的被動鎖模摻鉺光纖激光器的理論與實驗研究，主要研究工作和創(chuàng)新點包括：
　　 1．對光脈沖在光纖和光纖激光器中的傳輸方程進行了分類討論，利用

3、分步傅里葉方法，應用matlab軟件對環(huán)形腔被動鎖模光纖激光器進行了理論建模，數值模擬了耗散孤子、普通孤子和呼吸孤子的輸出特性和三類腔(全正常色散、全反常色散和色散管理腔)中脈沖產生和傳輸的動力學行為。
　　 2．實驗研究了基于非線性偏振旋轉技術的被動鎖模摻鉺光纖激光器中的各種鎖?，F象，包括調Q鎖?，F象、孤子光滑頻譜的產生、孤子強度周期性波動、類噪聲孤子輸出和孤子糾纏態(tài)、混沌態(tài)等，研究了這些現象的基本特征，分析了其產生的機理。<

4、br>　　 3．通過在全反常色散腔中引入較大的線性雙折射，在基于非線性偏振旋轉鎖模技術的被動鎖模摻鉺光纖激光器中實現了雙波長、雙孤子鎖模輸出，并對其成因進行了分析和研究。
　　 4．研究了凈色散位于零附近的色散管理腔的鎖模脈沖輸出特性，通過調節(jié)偏振控制器實現了單脈沖和多脈沖鎖模輸出，在一個周期內實現了最多30個孤子的輸出，并對該現象進行了理論分析。
　　 5．分別在激光腔中引入500米的單模光纖和100米色散補償光纖加