Title锁模光纤激光器中提高脉冲能量问题的研究
Authors张梦
Affiliation北京大学
Keywords锁模光纤激光器
脉冲能量
数值模型
双折射滤波
环形腔
Issue Date2010
Citation北京大学.
Abstract掺杂稀土元素的光纤激光器可以产生超短、超强的激光脉冲,成为实现便携集成化光源的新手段,在加工、学术研究等领域有着广泛的应用。镱离子具有众多优良特性,如热效应低,量子效率高,因而更适用于产生高功率强激光脉冲而倍受重视。<br>   本文主要阐述了掺镱光纤激光器中获得高能量的方法。首先介绍了激光的发展特别是锁模激光器的发展以及其优点。<br>   第二部分主要包括激光器的基本理论及数值模型,讨论了实现高能量输出的主要途径,为后面的实验部分提供了理论基础。<br>   第三部分基于环形腔可以获得宽广谱短脉冲的特点,建立了非线性偏振锁模的掺镱全正色散光纤激光器。通过双折射滤波作用,得到的最高重复频率是106MHz,最高单脉冲能量3nJ。<br>   第四部分主要讲述了锁模器件之一的半导体可饱和吸收镜,并展示了设计研制的1μm激光器应用的高一致性低饱和通量及1.5μm所用的金属衬底宽带半导体可饱和吸收镜。对其参数进行了讨论,并在相关章节或文献验证了锁模的功能。<br>   第五部分搭建了不同重复频率的线形腔光纤激光器。由于线形腔具有结构简单,便携性强等特点,更易改善元件,实现高能量脉冲。内容主要包括MHz的一般重复频率激光器和低重复频率高单脉冲能量的掺镱激光器。实验中获得的最低重复频率是138.2KHz,单脉冲能量98.7nJ。此外,我们针对其重复频率进行了相关的理论模拟工作,理论结果验证了实验的正确性。同时,经过加工,我们改进了半导体可饱和吸收体使其成为光纤式整体化,实现了光纤激光器便携的功能。<br>   最后,回顾了整个论文的工作,对实现高能量的激光器研制中发现的问题进行了讨论,并对今后工作进行了展望。<br>
URIhttp://hdl.handle.net/20.500.11897/362894
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