低重復(fù)頻率鎖模光纖激光器的研究.pdf

1、超短脈沖光源憑借著其特有的性質(zhì)在眾多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，而鎖模技術(shù)是產(chǎn)生超短光脈沖的常用方法。由于光纖激光器具有增益特性好、輸出光束質(zhì)量好、體積小、使用靈活、與光纖通信系統(tǒng)連接方便等優(yōu)點(diǎn)，利用鎖模光纖激光器來獲取超短光脈沖已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)研究方向。
　　 高重復(fù)頻率超短光脈沖，由于是密集波分復(fù)用（DWDM）和光時(shí)分復(fù)用（OTDM）等新型現(xiàn)代通信技術(shù)的理想光源，已經(jīng)得到了人們密切的關(guān)注和飛速的發(fā)展。相對(duì)于高重復(fù)頻率超短光脈沖，

2、低重復(fù)頻率的超短光脈沖光源的重復(fù)頻率要低得多，所以在平均功率一定的情況下，提高了單個(gè)脈沖峰值功率。此外降低脈沖重復(fù)頻率還可以減小熱寄生現(xiàn)象以及樣本損壞，所以低重復(fù)頻率脈沖激光器在微細(xì)加工、生物醫(yī)學(xué)檢測、光探測以及激光雷達(dá)等領(lǐng)域中正發(fā)揮著越來越重要的作用。本文以低重復(fù)頻率超短脈沖光纖激光器作為研究對(duì)象，具體研究工作包含以下幾個(gè)方面：
　　 (1)介紹了光纖激光器的特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢，提出研究超短脈沖光纖激光器的意義，詳細(xì)分析了光纖激

3、光器的工作原理，介紹了各種鎖模技術(shù)的理論基礎(chǔ)以及實(shí)現(xiàn)過程，重點(diǎn)闡述了利用非線性光纖環(huán)形鏡實(shí)現(xiàn)被動(dòng)鎖模的方法；
　　 (2)以非線性光纖環(huán)形鏡實(shí)現(xiàn)被動(dòng)鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出了可調(diào)諧耦合器構(gòu)成的非線性光纖環(huán)形鏡（variable ratio coupler nonlinear opticAlloop mirror，VRC-NOLM），并由此提出了一種新型的鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)，通過在VRC-NOLM中額外地插入一段非線性光

4、纖，獲得了低重復(fù)頻率（）光脈沖序列，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析；kHz200
　　 (3)在獲得低重復(fù)頻率光脈沖序列的同時(shí)，通過改變可調(diào)諧耦合器的輸出耦合率，得到了脈沖寬度不同的脈沖序列，達(dá)到了控制輸出脈沖寬度的效果；
　　 (4)在上述鎖模光纖激光器的諧振腔內(nèi)再加入一段長約1公里的普通單模光纖，這樣不但獲得了重復(fù)頻率更低（）的脈沖序列，并且發(fā)現(xiàn)單個(gè)脈沖發(fā)生分裂，形成一個(gè)多脈沖光纖激光器。但是由于激光器諧振腔太長，系統(tǒng)的穩(wěn)定