超短脈沖環(huán)形腔摻鏡光纖激光器的研究.pdf

1、超短脈沖摻鐿光纖激光器具有小型化、結(jié)構(gòu)緊湊、無需冷卻等優(yōu)點,是光纖技術(shù)領(lǐng)域一個活躍的研究方向。基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的被動鎖模技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超短脈沖輸出還能得到較高的峰值功率,是實現(xiàn)高峰值功率超短脈沖輸出的重要技術(shù)手段。本文針對基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模技術(shù)的超短脈沖環(huán)形腔摻鐿光纖激光器進行了理論及實驗研究。
　　 本文的主要研究內(nèi)容如下:1.環(huán)形腔摻鐿光纖激光器的理論研究介紹了Yb3+的能級結(jié)構(gòu)及光譜特性,在忽略自發(fā)輻射情況下,

2、從四能級結(jié)構(gòu)速率方程出發(fā),推導(dǎo)出摻,Yb3+環(huán)型腔光纖激光器斜率效率、閾值功率等解析表達式。在無腔損耗和有腔損耗兩種條件下,討論了摻Y(jié)b3+光纖激光器環(huán)形腔的鎖模閾值、斜率效率、輸出功率等脈沖輸出參數(shù)與環(huán)形腔激光器結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。分析了激光器腔內(nèi)各種非線性效應(yīng)對鎖模脈沖特性的影響,建立了時域鎖模理論模型。結(jié)合所建立的模型,從脈沖在環(huán)型腔內(nèi)傳輸光的偏振特性著手對鎖模脈沖的穩(wěn)定性進行了分析。
　　 2.超短脈沖環(huán)形腔摻鐿光纖激光

3、器的實驗研究完成了超短脈沖環(huán)形腔摻鐿光纖激光器中關(guān)鍵元器件的參數(shù)檢測。并根據(jù)檢測數(shù)據(jù),在理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了超短脈沖環(huán)形腔摻鐿光纖激光器的腔型結(jié)構(gòu)。完成了連續(xù)激光輸出、調(diào)Q鎖模激光輸出、鎖模激光輸出三種狀態(tài)的實驗研究,并在此基礎(chǔ)上分析了產(chǎn)生這三種激光輸出狀態(tài)的原因。改變耦合器的位置、摻Y(jié)b3+光纖長度、輸入輸出耦合比等實驗參數(shù),進一步研究了激光腔結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對輸出激光的影響。進一步優(yōu)化腔型結(jié)構(gòu),得到了中心波長為1040mn、光譜3d