多芯光纖可飽和吸收體的數(shù)值研究.pdf

1、超短激光脈沖由于具有功率高、脈沖窄、光譜寬等一系列的優(yōu)點，在高容量通信，微觀探測，受控?zé)岷司圩?，生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值。當前，被動鎖模光纖激光器被認為是產(chǎn)生超短脈沖最好的光源。
　　可飽和吸收體是被動鎖模激光器實現(xiàn)鎖模的關(guān)鍵器件，其作用是實現(xiàn)對光脈沖的可飽和吸收。常見的鎖模器件包括:半導(dǎo)體可飽和吸收鏡、碳納米管、石墨烯、克爾透鏡以及非線性偏轉(zhuǎn)鎖模。本文主要工作是對一種新的可飽和吸收體—多芯光纖可飽和吸收體的研究，分別對纖芯

2、數(shù)、耦合系數(shù)、非線性系數(shù)進行討論，研究這些因素對于可飽和吸收特性的影響。具體內(nèi)容為:
　　首先，分別對雙芯、三芯、五芯和七芯光纖進行仿真，通過計算光纖耦合系數(shù)和非線性系數(shù)，然后數(shù)值求解非線性耦合模方程組后發(fā)現(xiàn)，對于不同的光纖結(jié)構(gòu)，多芯光纖總是表現(xiàn)為對低功率密度光脈沖吸收和高功率密度光脈沖透過的飽和吸收特性，且不同纖芯數(shù)對于這種特性的影響相差不大。因此，在后面的討論中，均是采用的雙芯光纖結(jié)構(gòu)。
　　其次，光纖結(jié)構(gòu)和入射波長均會

3、影響其耦合系數(shù)，從而影響到可飽和吸收特性。研究發(fā)現(xiàn)，雙芯光纖作為可飽和吸收體所需的飽和功率隨耦合系數(shù)的減小而降低。此外，當選取合適的長度時雙芯光纖有較好的濾波特性。對于文中所選雙芯光纖結(jié)構(gòu)，當光纖長度為81倍半拍長度時，在波長范圍1530nm～1570nm可以實現(xiàn)帶通濾波特性。通過向光纖纖芯中注入高非線性液體能夠有效的提高光纖的非線性。研究表明，光纖非線性的提高能有效地降低其作為可飽和吸收體的飽和功率。針對雙芯光纖研究了由于芯徑和折射率