克爾透鏡鎖模飛秒鈦寶石激光器前沿技術(shù)的研究.pdf

1、本文從理論和實驗兩方面詳細研究了克爾透鏡飛秒摻鈦藍寶石激光器的運轉(zhuǎn)特性.利用線性和非線性ABCD矩陣以及小信號光斑變化量等參數(shù)對克爾透鏡鎖模激光器的啟動特性,以及SESAM的負克爾效應對激光器鎖模啟動的影響進行了詳細的理論分析；并對直接從鈦寶石飛秒激光器產(chǎn)生超連續(xù)光譜進行了系統(tǒng)的實驗研究.主要包括以下內(nèi)容: 1.基于SESAM的負克爾效應特性,對含SESAM的五鏡腔激光器進行了理論分析.結(jié)果表明,SESAM的引入可以使激光器的鎖

2、模啟動工作點更加靠近CW運轉(zhuǎn)的穩(wěn)區(qū)邊緣,從而獲得更強的非線性,使激光器更容易自啟動.因此,SESAM除了其量子阱材料的可飽和吸收效應能啟動鎖模外,本身的負克爾效應也有助于鎖模的自啟動. 2.從鈦寶石激光器的克爾透鏡鎖模原理出發(fā),基于晶體內(nèi)激光和泵浦激光耦合情況隨腔內(nèi)功率變化這一事實,給出了克爾透鏡鎖模過程中類可飽和吸收體的表達式；并利用類可飽和吸收體實現(xiàn)被動鎖模的自啟動條件,給出了用小信號光斑變化量表示的克爾透鏡鎖模啟動條件.

3、 3.利用克爾透鏡鎖模自啟動條件,對常用的四鏡腔激光器的啟動特性進行了系統(tǒng)分析.結(jié)果表明,當四鏡腔激光器兩臂長度相等時可以獲得最大的非線性. 同時,可以通過改變激光器相等兩臂的長度和聚焦透鏡的焦距對激光器進行優(yōu)化,進而提高諧振腔的有效非線性. 4.提出一種易啟動和高穩(wěn)定的克爾透鏡鎖模激光器新型諧振腔,即在諧振腔的一臂引入一個具有大曲率半徑的球面反射鏡.此新型腔結(jié)構(gòu)的有效非線性變量可以得到大幅度的增加,自啟動鎖模的穩(wěn)