空芯光子帶隙光纖脈沖壓縮研究.pdf

1、高能量的超短光脈沖在光測(cè)量、光通信、分子結(jié)構(gòu)測(cè)量、光譜分析、超快過(guò)程研究等領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用。利用調(diào)Q和鎖模技術(shù)可產(chǎn)生超短光脈沖，但所得光脈沖寬度一般在幾百飛秒以上，為得到更窄的光脈沖，光脈沖壓縮技術(shù)成為一個(gè)很重要的研究課題。由于常規(guī)光纖中不可避免的非線性效應(yīng)，脈寬較窄、能量較高的光脈沖在壓縮過(guò)程中往往會(huì)發(fā)生分裂。具有低非線性且色散可控的空芯光子帶隙光纖的出現(xiàn)，為獲得高能量的超短光脈沖提供了條件。本論文利用理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬的方法，對(duì)

2、利用空芯光子帶隙光纖壓縮高能量光脈沖進(jìn)行了詳細(xì)研究，主要內(nèi)容如下：
　　 1．推導(dǎo)了飛秒光脈沖在光纖中傳輸時(shí)所滿足的脈沖傳輸方程——廣義非線性薛定諤方程。介紹了本論文所采用的數(shù)值模擬方法——分步傅里葉變換方法。
　　 2．利用數(shù)值模擬方法，研究了利用自相似脈沖的產(chǎn)生與壓縮獲得高能量飛秒光脈沖源的新技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，利用摻鉺光纖可獲得拋物線型脈沖，得到含線性頻率啁嗽的高能量自相似光脈沖；自相似光脈沖經(jīng)過(guò)空芯光子帶隙光纖的一級(jí)

3、線性壓縮和高非線性光纖的二級(jí)非線性壓縮，即可獲得高峰值功率的飛秒光脈沖。研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在其它參量不變的情況下，通過(guò)選擇光纖長(zhǎng)度，可獲得最佳的壓縮光脈沖；拉曼自頻移和自陡效應(yīng)對(duì)光脈沖的壓縮將產(chǎn)生不利影響。
　　 3．?dāng)?shù)值研究了無(wú)啁啾的飛秒孤子光脈沖在空芯光子帶隙光纖中的壓縮效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，受激內(nèi)拉曼散射效應(yīng)能夠提高壓縮光脈沖的質(zhì)量，正三階色散限制了光脈沖的壓縮，但內(nèi)拉曼散射與負(fù)三階色散的相互作用可以提高孤子光脈沖的壓縮質(zhì)量；研究同