引力波的存在是愛因斯坦在廣義相對(duì)論中提出的一個(gè)重要預(yù)言,引力波探測(cè)是當(dāng)代物理學(xué)最重要的前沿領(lǐng)域之一,高功率窄線寬的單頻激光器是激光干涉儀引力波探測(cè)器的關(guān)鍵部件之一。目前,為了提高引力波探測(cè)器在整個(gè)探測(cè)波段的靈敏度,其中一個(gè)解決方案就是替換現(xiàn)有的二氧化硅反射鏡材質(zhì)為單晶硅材質(zhì),并且124K的低溫下運(yùn)行以降低測(cè)試質(zhì)量體和懸掛系統(tǒng)的熱噪聲,而單晶硅的透射波長(zhǎng)則要求激光器輸出波長(zhǎng)必須在2μm波段,并且該波段的激光波長(zhǎng)可有效降低探測(cè)器中的瑞利散射效應(yīng),降低散射噪聲。同時(shí),2μm波段單頻光纖激光器具有低的相對(duì)強(qiáng)度噪聲、窄的線寬以及長(zhǎng)相干長(zhǎng)度等特性,其工作波長(zhǎng)包含了水、二氧化碳等大氣氣體的吸收帶,因此其在高分辨率光譜學(xué)、激光雷達(dá)、非線性頻率轉(zhuǎn)換等方面也具有廣泛的應(yīng)用前景。所以,研究2μm波段的高功率單頻光纖激光器是有意義的。本論文主要對(duì)2μm波段的高功率窄線寬單頻光纖激光器進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。首先,利用自制的窄帶寬光纖光柵和商用的摻銩石英增益光纖制作出分布布拉格結(jié)構(gòu)的2μm單頻光纖激光器,然后通過增益光纖折射率調(diào)制和諧振腔腔長(zhǎng)調(diào)制兩種方式實(shí)現(xiàn)了輸出激光頻率的寬帶寬掃頻范圍調(diào)諧,之后利用全光纖結(jié)構(gòu)的三級(jí)...

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 2μm單頻光纖激光器的研究進(jìn)展
    1.3 2μm單頻光纖放大器的研究進(jìn)展
    1.4 論文結(jié)構(gòu)和主要研究?jī)?nèi)容
第2章 2μmDBR單頻光纖激光器
    2.1 Tm³⁺的能級(jí)結(jié)構(gòu)
    2.2 基于相位掩模法的布拉格光纖光柵
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
    2.3 DBR結(jié)構(gòu)單頻光纖激光器
        2.3.1 隨機(jī)偏振態(tài)單頻光纖激光器
        2.3.2 線偏態(tài)單頻光纖激光器
    2.4 本章小結(jié)
第3章 單頻光纖激光器的線性掃頻研究
    3.1 光致折射率調(diào)制
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.2 諧振腔腔長(zhǎng)調(diào)制
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.3 本章小結(jié)
第4章 高功率摻銩光纖放大器的研究
    4.1 第一級(jí)光纖放大器
        4.1.1 單包層光纖放大器
        4.1.2 雙包層光纖放大器
    4.2 第二級(jí)光纖放大器
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.3 第三級(jí)光纖放大器
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.4 放大器相對(duì)強(qiáng)度噪聲
    4.5 放大器線寬
    4.6 本章小結(jié)
第5章 單頻光纖激光器的應(yīng)用研究
    5.1 單頻光纖激光器光機(jī)電一體化設(shè)計(jì)
        5.1.1 光學(xué)部分
        5.1.2 電路部分
        5.1.3 軟件部分
        5.1.4 激光器性能
    5.2 基于工程化樣機(jī)的PDH鎖定
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原理
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    本文工作總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的主要學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3983433