Title基于掺铒光纤激光器的光学频率梳关键技术研究
Authors蔡岳
Affiliation北京大学
Issue Date2010
Citation北京大学.
Abstract本论文对基于高重复频率被动锁模掺铒光纤激光器的光学频率梳的相关理论与技术进行了初步研究。对被动锁模的光纤激光器振荡器、光纤放大器、高非线性光纤中的光谱展宽进行了理论模拟与阐述,并在实验中搭建实现。获得了重复频率为230 MHz、振荡器直接输出半高全宽大于100 nm的超宽光谱和傅里叶极限宽度低于30 fs的超短脉冲,经过光纤展宽器的时域展宽、两级光纤放大器的功率放大与光纤压缩器的脉宽压缩得到宽度为50fs、峰值功率高达27 kW的超短脉冲,经过高非线性光纤得到了从1050~2400 nm大于一个倍频程的超连续光谱,在此基础上利用自参考的方法获得了载波包络相移信号f0。下面按照章节分别介绍主要内容:<br>   一,对光学频率梳的重要科研意义做了简要介绍,对当前采用基于光纤激光器的光频梳取代基于固体激光器的光频梳的趋势分析了原因,突出强调了研究高重复频率光纤光学频率梳的优势、意义和技术难度,最后对比当前的世界先进水平展现了我们所取得的研究成果的优势;<br>   二,简要介绍了光纤光学以及锁模光纤激光器的一些重要的背景理论。光纤的色散与非线性效应将是我们工作研究的重点,锁模原理是实现超短脉冲的关键,非线性薛定谔方程是几乎所有光纤理论分析的重要基础;<br>   三,基于非线性薛定谔方程对产生倍频程光源的锁模光纤激光器的振荡器、放大器以及高非线性光纤的光谱展宽效果进行了模拟,对比实验的结果进行了理论的分析与解释,从理论上指导并验证了我们的实验结果;<br>   四,从实验上研究了高重复频率的锁模掺铒光纤激光器的搭建、放大器的功率放大、倍频程光谱的获得与利用自参考方法进行载波包络相移信号f0的探测与信噪比的优化,对于光纤激光器的振荡器、放大器的参数设置与实验结果做了详尽的阐述,并与同类商用系统进行了性能参数的比较和分析;<br>   五,介绍了基于被动锁模掺铒光纤激光器的一些其他相关研究,包括:可饱和吸收体结合非线性偏振旋转锁模的光纤激光器、光谱滤波辅助非线性偏振旋转锁模的光纤激光器、低重复频率锁模的掺铒光纤激光器等。<br>   第六章对全文内容进行总结,并对今后的工作进行了展望。
URIhttp://hdl.handle.net/20.500.11897/360574
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