基于光纖激光系統(tǒng)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換研究.pdf

1、非線性波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換在光信號(hào)處理、光信息存儲(chǔ)、生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)、遙感探測(cè)、工業(yè)加工及環(huán)境監(jiān)測(cè)分析等方面起者重要的作用。隨著超短脈沖激光技術(shù)的不斷發(fā)展，寬帶激光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換受到廣泛關(guān)注。光子晶體光纖激光器以其高光束質(zhì)量、高電光效率、可靠性高、占空小及高重頻等優(yōu)異的特性，成為目前國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。本論文基于光通信波段、高功率飛秒光纖激光系統(tǒng)，利用周期極化非線性晶體實(shí)現(xiàn)高效頻率轉(zhuǎn)換，提出了相位匹配和群速度匹配的溫度調(diào)諧方案，分析討論了諧波時(shí)域和頻域特性及轉(zhuǎn)

2、換效率的影響因素，為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定的多波長(zhǎng)輸出系統(tǒng)提供了參考；結(jié)合渦旋光束在光通信領(lǐng)域的新應(yīng)用，研究了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換過(guò)程的模式分布特性。具體內(nèi)容如下：
　　1、歸納總結(jié)了準(zhǔn)相位匹配技術(shù)及其特點(diǎn)，在小信號(hào)近似下對(duì)二階非線性參量過(guò)程的耦合波方程進(jìn)行了理論推導(dǎo)，分析了走離效應(yīng)和群速度失配對(duì)寬帶波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換過(guò)程的影響。
　　2、針對(duì)光子晶體光纖激光頻率轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行了理論模擬和實(shí)驗(yàn)研究。分析了全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換過(guò)程的溫度依賴性，以及轉(zhuǎn)換效率和

3、輸出波長(zhǎng)的調(diào)諧特性。實(shí)驗(yàn)分別在100℃和75℃獲得了最大轉(zhuǎn)化效率為27.5％的二次諧波和4.3%的三次諧波，討論了輸出光譜的二、三和四次諧波轉(zhuǎn)換過(guò)程。
　　3、提出了一種同時(shí)滿足相位匹配和群速度匹配的高效飛秒激光倍頻方案。在特殊的偏振配置e+ e-o下，基頻光波和倍頻光波的群速度可以在特定溫度匹配。將耦合波方程應(yīng)用于1550nm波段摻鎂周期性極化晶體波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換過(guò)程，數(shù)值分析了基頻和倍頻光波的時(shí)域和頻域特性，獲得了最佳轉(zhuǎn)換效率的條件。