新型長周期光纖光柵在飛秒脈沖傳輸中的應用研究.pdf

1、飛秒脈沖在物理學、生物學、化學、光通訊等領(lǐng)域中得到了廣泛應用，在快速化學反應動力學研究、高分辨醫(yī)學診斷、生物活體檢測及超精細微加工等方面都有其獨特的優(yōu)點。本文主要提出了兩種利用新型長周期光纖光柵，其中包括基于三包層少模光纖的寬帶長周期光纖光柵和基于多模光纖的變周期啁啾長周期光纖光柵(MMF-CLPFG)，作為模式轉(zhuǎn)換器用于飛秒脈沖傳輸應用。 本文提出的三包層少模光纖基于一種特殊多層結(jié)構(gòu)，其在800nm 波段，LP02模的色散達-

2、499.06ps/km?nm，模場面積達124μm2。利用其相位匹配曲線中拐點附近相應周期刻蝕光纖的設計方法，從理論上設計了基于三包層少模光纖的新型寬帶長周期光纖光柵（800nm 波段，LP01-LP02的轉(zhuǎn)換效率最高處可達-42.56dB，-10dB 帶寬達到25nm）。對100fs，100kW峰值功率脈沖經(jīng)過模式轉(zhuǎn)換后以LP02模在三包層少模光纖中傳輸情況作了數(shù)值模擬。結(jié)果顯示在三包層少模光纖中非線性效應不再主導影響飛秒脈沖傳輸。S

3、PM 致頻譜展寬，多峰結(jié)構(gòu)以及自陡效應（Self-Steepening）致頻譜不對稱沖擊沿受到明顯的抑制。 本文還對多模光纖的模式特性做了詳細的理論分析。找到了基于多模光纖的長周期光纖光柵的最佳耦合長度。提出變周期啁啾的設計方法，數(shù)值計算顯示可以通過改變啁啾參量控制MMF-CLPFG的傳輸譜并設計了用于模式轉(zhuǎn)換的新型寬帶MMF-CLPFG（1550nm 波段，LP01-LP02 最高轉(zhuǎn)換效率達到-20dB，-10dB 帶寬達到將