【摘要】：鎖模光纖激光器在醫(yī)學、軍事、非線性光學以及高速光通信等領域有相關的應用。隨著人們對該領域不斷深入研究,鎖模激光器有新的發(fā)展方向。本文主要圍繞鎖模摻鉺光纖激光器進行了相關的實驗研究。首先,簡單介紹鎖模光纖激光器的研究背景、鎖模激光器當今發(fā)展狀況、研究意義和鎖模激光器的發(fā)展前景。簡單介紹了激光器的鎖模原理;不同鎖模激光器的鎖模模式以及光脈沖在諧振腔內可能發(fā)生的不同的非線性效應。其次,實驗研究基于碳納米管的單向被動鎖模摻鉺光纖激光器。在光譜儀中發(fā)現,中心波長兩邊有清晰的Kelly邊帶,中心波長在1560nm附近變化;在示波器內,發(fā)現脈沖寬度變化范圍為400ps~900ps,重復頻率約為7.57MHz。再次,實驗研究基于碳納米管的雙向被動鎖模摻鉺光纖激光器,可以同時實現基于碳納米管的被動鎖模,得到雙向穩(wěn)定脈沖序列。本文分析了該雙向被動鎖模摻鉺光纖激光器在不同泵浦功率下的輸出特性,通過調節(jié)偏振控制器以及泵浦功率,得到不同中心波長,脈沖持續(xù)時間和重復頻率的雙向脈沖。改變摻鉺光纖長度,鎖模脈沖的光譜也會發(fā)生變化。并且當泵浦功率較大時,逆時針方向的脈沖序列發(fā)生分裂。最后,運用分布傅里葉方法,對基于碳納米管鎖模摻鉺光纖激光器進行數值仿真,運用MATLAB模擬光脈沖在光纖傳輸的過程,改變激光器環(huán)形腔的參數,得到不同類型的鎖模脈沖,并且簡要分析了激光器環(huán)形腔的參數對輸出脈沖特性的影響。
[Abstract]:Mode-locked fiber lasers are widely used in medicine, military, nonlinear optics and high speed optical communication. With the further research in this field, mode-locked lasers have a new development direction. This paper focuses on the experimental study of mode-locked erbium doped fiber laser. Firstly, the research background of mode-locked fiber laser, the development status of mode-locked fiber laser, the significance of research and the development prospect of mode-locked fiber laser are briefly introduced. The principle of mode-locking, the mode locking of different mode-locked lasers and the different nonlinear effects of optical pulses in the resonator are briefly introduced. Secondly, the unidirectional passive mode-locked erbium-doped fiber laser based on carbon nanotubes is studied experimentally. It is found in the spectrometer that there is a clear Kelly sideband on both sides of the center wavelength, and the center wavelength changes near 1560nm, while in the oscilloscope, the pulse width varies from 400 pss to 900psand the repetition rate is about 7.57mHz. Thirdly, a bidirectional passively mode-locked erbium-doped fiber laser based on carbon nanotubes is experimentally studied, which can simultaneously realize passive mode-locking based on carbon nanotubes and obtain bidirectional stable pulse sequences. In this paper, the output characteristics of the bidirectional passively mode-locked erbium-doped fiber laser at different pump power are analyzed. By adjusting the polarization controller and pump power, the bidirectional pulses with different center wavelengths, pulse duration and repetition rate are obtained. When the length of erbium-doped fiber is changed, the spectrum of mode-locked pulse will change. And when the pump power is high, the pulse sequence in the counterclockwise direction splits. Finally, the distributed Fourier method is used to simulate the erbium doped fiber laser based on carbon nanotube mode-locking. MATLAB is used to simulate the process of optical pulse transmission in the fiber. The parameters of the ring cavity are changed and different types of mode-locked pulses are obtained. The influence of laser ring cavity parameters on the output pulse characteristics is also briefly analyzed.
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN248

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本文編號：2231278