大模場面積光子晶體光纖高功率放大自相似鎖模激光器的研究.pdf

1、自1964年第一臺光纖激光器發(fā)明以來，在隨后的幾十年中，隨著光纖拉制技術的不斷成熟，光纖激光器以其獨特的優(yōu)勢迅速發(fā)展起來。使用大模場面積的光子晶體光纖鎖模激光器，在輸出高功率高能量的超短脈沖上具有獨特的優(yōu)勢，其體積小、操作簡單、穩(wěn)定性好的優(yōu)點對其實現應用化提供了得天獨厚的條件，吸引了越來越多的光學科研工作者來探究。本文主要基于一種新的腔內動力學過程——放大自相似脈沖演化，結合光子晶體光纖的優(yōu)點，搭建了一臺高功率放大自相似鎖模激光器。通過

2、對放大自相似脈沖成型機制的理論研究和腔內動力學過程的數值模擬，為實驗提供了很好的理論依據，最終獲得了直接輸出功率為數瓦，單脈沖能量為數十納焦，脈沖寬度為數十飛秒的超短脈沖輸出。本論文的工作主要概括為如下幾個部分:
　　1.介紹了超短脈沖以及光纖鎖模激光器的發(fā)展歷程，并且闡述了自相似鎖模激光器的發(fā)展歷程和近況。
　　2.介紹了脈沖在光纖中傳輸的理論模型和自相似脈沖解的理論推導，在理論上解釋了拋物線自相似的特點。使用Matlab

3、模擬了自相似鎖模脈沖在腔內的動力學演化過程以及激光器的輸出參數，并且采用廣義ABCDGH光束傳輸矩陣理論對光柵窄帶濾波器進行了模擬，為后續(xù)的實驗研究提供了理論指導。
　　3.實驗研究了一種新型的高功率光子晶體光纖放大自相似鎖模激光器，激光器工作在全正色散域內，使用非線性偏振旋轉鎖模以及一個窄帶高斯光柵濾波器實現脈沖整形，最終獲得了最高輸出功率5W，單脈沖能量69nJ，重復頻率72MHz的超短脈沖輸出，該脈沖直接輸出脈寬為1.699