基于孤子自頻移效應(yīng)的超短脈沖光源及特性研究.pdf

1、孤子自頻移(SSFS)是由光纖內(nèi)拉曼散射效應(yīng)產(chǎn)生的一種高階非線性現(xiàn)象，使光脈沖中高頻分量作為泵浦光將能量傳遞給低頻分量，導(dǎo)致光孤子中心波長(zhǎng)連續(xù)地往長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)，而單位長(zhǎng)度自頻移量與入射光脈寬、光纖色散、光纖拉曼增益等有關(guān)。這種現(xiàn)象提供了一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換機(jī)制，即通過改變?nèi)肷涔夤β士梢缘玫讲ㄩL(zhǎng)連續(xù)可調(diào)的脈沖光輸出。本文主要研究了基于干涉自相關(guān)儀的超短脈沖測(cè)量方法和基于孤子自頻移的2μm波段可調(diào)諧超短脈沖光源，提出了一種增強(qiáng)孤子自頻移最大頻移量

2、的有效手段。
　　文章開始討論了孤子自頻移效應(yīng)在可調(diào)諧激光器、光模數(shù)轉(zhuǎn)換器、光延遲器的應(yīng)用情況，分析了國(guó)內(nèi)外基于孤子自頻移效應(yīng)的可調(diào)諧激光器的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，總結(jié)了目前幾種主要的增強(qiáng)孤子自頻移效應(yīng)的方法，然后提出了本文的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)。
　　在總結(jié)了超短脈沖的測(cè)量方法的基礎(chǔ)上，利用MATLAB對(duì)干涉自相關(guān)法進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了不同初始啁啾量下超短脈沖的干涉自相關(guān)信號(hào)(IAC)，并設(shè)計(jì)和制作了自相關(guān)儀，測(cè)量特定激光器的脈寬

3、，得到了較好的準(zhǔn)確度。然后闡述了光纖中的光孤子和孤子自頻移的理論，并基于MATLAB采用分步傅里葉算法對(duì)非線性薛定諤方程(NLSE)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到并討論了孤子階數(shù)和高階色散對(duì)光纖中光孤子傳輸?shù)挠绊?，和孤子自頻移效應(yīng)與色散系數(shù)、孤子階數(shù)和脈寬的關(guān)系。
　　考察了1.55μm脈沖泵浦大模場(chǎng)光子晶體光纖LMA25得到的光孤子波長(zhǎng)的調(diào)諧特性。用自相關(guān)儀測(cè)量1.83μm處的光孤子，得到脈寬為131fs，調(diào)整入射光功率，可以得到1.6-