新型高能量超短脈沖光纖光源的研究.pdf

1、高能量光纖飛秒光源已被廣泛應(yīng)用于光纖通信、生物科學(xué)和激光技術(shù)等研究領(lǐng)域。
　　 目前獲得飛秒光脈沖的主要方法是實(shí)現(xiàn)激光器鎖模輸出。根據(jù)諧振腔內(nèi)不同的色散分布，光纖鎖模激光器可分為孤子光脈沖、加寬脈沖和正色散激光器等不同種類。其中，利用正色散的耗散孤子整形技術(shù)所得光脈沖的能量最高。為了得到更高能量的飛秒光脈沖，研究人員常利用光放大和壓縮相結(jié)合的技術(shù)，即在壓縮前利用光纖放大器對(duì)種子光脈沖進(jìn)行放大及自相似傳輸。本論文對(duì)新型高能量飛秒光

2、源進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，主要內(nèi)容如下：
　　 1.理論推導(dǎo)了超短光脈沖在光纖中傳輸時(shí)所滿足的廣義非線性薛定諤方程；闡述了求解非線性薛定諤方程的基本方法——快速分步傅里葉變換方法。
　　 2.實(shí)驗(yàn)研究了正色散光纖激光器，得到了脈沖寬度為3.29ps、3dB譜寬為60.0nm、中心波長(zhǎng)在1550nm、時(shí)間帶寬積為24.6、具有較大啁啾的拋物線形脈沖。通過(guò)增加泵浦功率和調(diào)節(jié)偏振控制器，得到了脈沖間隔為6.5nm的兩個(gè)束縛態(tài)拋物

3、線光脈沖。
　　 通過(guò)改變泵浦功率和調(diào)整偏振控制器的狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)同時(shí)得到了脈沖間隔不變的3個(gè)4個(gè)、5個(gè)束縛態(tài)自相似光脈沖。
　　 3.理論研究了利用正色散、增益隨光纖長(zhǎng)度按不同分布函數(shù)變化、含三階色散的光纖放大器產(chǎn)生自相似光脈沖的全過(guò)程，利用分離變量方法，得到了同時(shí)考慮非線性相移和三階色散的共同作用時(shí)的相位、啁啾和振幅的表達(dá)式。結(jié)果表明，由于三階色散的存在，脈沖將失去其自相似特性和線性啁啾頻率。
　　 4.利用數(shù)值