光子晶體光纖中超連續(xù)譜激光光源的理論和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來，超連續(xù)譜寬帶光源由于在光通信、光相干層析測(cè)量、光譜學(xué)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而倍受青睞。光子晶體光纖因其具有較高的非線性和可控的群速度色散特性，比一般光纖更容易產(chǎn)生超連續(xù)譜，而且可以在可見光范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)反常色散，因此對(duì)光子晶體光纖中超連續(xù)譜的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本論文從實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)方面對(duì)光子晶體光纖中超連續(xù)譜激光光源進(jìn)行了較為深入的研究。本論文的主要內(nèi)容包括： 1．從波動(dòng)方程入手，對(duì)光脈沖在非線性光纖中的傳輸方程進(jìn)行了

2、理論推導(dǎo)，簡(jiǎn)述了本論文在求解該方程時(shí)所采用的數(shù)值模擬方法。 2．理論研究了孤子光脈沖在正色散區(qū)域的光子晶體光纖中傳輸時(shí)，超連續(xù)譜的形成機(jī)理，分析了入射光脈沖的孤子階數(shù)、初始啁啾、中心波長(zhǎng)、脈沖寬度及光子晶體光纖的高階色散、高階非線性以及光纖長(zhǎng)度對(duì)超連續(xù)激光光譜的影響。研究發(fā)現(xiàn)，孤子階數(shù)不同，超連續(xù)激光光譜的形成機(jī)理不同；在其它參量相同的情況下，初始脈沖越寬，形成的超連續(xù)激光光譜越寬；平坦的、較寬的超連續(xù)譜的產(chǎn)生存在著-最佳光纖長(zhǎng)

3、度。 3．實(shí)驗(yàn)上，我們利用非線性偏振旋轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)鎖模，在環(huán)形腔摻鉺光纖激光器中得到了脈寬為462.0fs、中心波長(zhǎng)為1556.0nm的超短光脈沖。將該光脈沖經(jīng)摻鉺光纖放大器進(jìn)行放大后，輸入到光子晶體光纖中，得到了20dB帶寬約為130 nm的超連續(xù)激光光譜。實(shí)驗(yàn)詳細(xì)觀測(cè)了輸入光脈沖的能量對(duì)超連續(xù)激光光譜形成的影響。 4．利用數(shù)值模擬方法，研究了光脈沖在負(fù)色散區(qū)域的光子晶體光纖中傳輸時(shí)超連續(xù)激光光譜的形成過程，并對(duì)上述實(shí)驗(yàn)