碳納米管鎖模光纖激光器輸出特性的研究.pdf

1、近幾年,在激光技術(shù)領(lǐng)域,利用碳納米管(SWCNTs)飽和吸收體來(lái)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)鎖模的研究備受關(guān)注,用此方法制作的激光器輸出的超短脈沖激光平均功率高,光的轉(zhuǎn)換效率高,光譜的范圍廣,并且易啟動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
　　碳納米管飽和吸收體被動(dòng)鎖模的形式主要分為兩類:一類是碳納米管與纖芯中的光場(chǎng)直接相互作用來(lái)產(chǎn)生飽和吸收體,實(shí)現(xiàn)超短脈沖激光的輸出。這類鎖模形式容易使碳納米管產(chǎn)生熱損傷和機(jī)械損傷,導(dǎo)致光纖激光器輸出脈沖的功率低,光束的質(zhì)量差。另一類是碳納

2、米管(CNTs)與光纖中的倏逝場(chǎng)相互作用來(lái)產(chǎn)生飽和吸收體,實(shí)現(xiàn)超短脈沖激光的輸出。與第一類鎖模形式的光纖激光器相比,這類鎖模形式的光纖激光器輸出光束的質(zhì)量穩(wěn)定性好,脈沖的峰值功率高,并且更容易得到fs量級(jí)的光。
　　本文用雙包層光纖作為增益介質(zhì),大功率多模輸出半導(dǎo)體激光器作為泵浦源,利用單壁碳納米管與倏逝場(chǎng)相互作用,實(shí)現(xiàn)了fs量級(jí)超短脈沖激光的輸出。本文的主要研究工作如下:
　　1、詳細(xì)介紹了被動(dòng)鎖模光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)、分

3、類以及應(yīng)用,概括了國(guó)內(nèi)外碳納米管鎖模光纖激光器的研究現(xiàn)狀。
　　2、建立了超短脈沖在光纖中傳輸時(shí)的理論模型,仿真分析了群速度色散(GVD)、三階色散、自相位調(diào)制對(duì)超短脈沖演化的影響,另外,采用時(shí)域ABCD矩陣方法對(duì)碳納米管鎖模光纖激光器進(jìn)行了理論研究,理論分析了腔內(nèi)各參量對(duì)激光器輸出特性的影響,為后續(xù)光纖激光器的設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。
　　3、闡述了單壁碳納米管的光學(xué)與光電特性,詳細(xì)討論了單壁碳納米管鎖模器件的制作過(guò)程,包括單