發(fā)布時(shí)間：2024-06-29 05:57

　　鎖模光纖激光器具有光束質(zhì)量高、脈沖寬度窄、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、成本低廉等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于光纖通信、光傳感、醫(yī)療、材料加工、國防等領(lǐng)域。目前，常用的鎖模方法主要有主動鎖模和被動鎖模兩種方式。在主動鎖模光纖激光器中，通常需要加入聲光或電光調(diào)制器件，這使得激光腔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)全光纖結(jié)構(gòu)，而且得到的鎖模激光脈沖寬度通常較寬，一般為皮秒量級。與主動鎖模方式相比，被動鎖模光纖激光器則具有結(jié)構(gòu)簡單、輸出脈沖寬度窄、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。被動鎖模光纖激光器中的一個(gè)核心器件是可飽和吸收體。目前，常用的可飽和吸收體是半導(dǎo)體可飽和吸收鏡(SESAMs)，但是這類可飽和吸收體通常需要利用光學(xué)透鏡對光纖中的輸出光進(jìn)行耦合，這使得光纖激光腔的結(jié)構(gòu)變得十分復(fù)雜。因此，為了實(shí)現(xiàn)全光纖結(jié)構(gòu)的鎖模激光器，探索與光纖系統(tǒng)兼容性好的可飽和吸收體材料是非常有意義的。最近，采用單壁碳納米管、石墨烯及拓?fù)浣^緣體等納米材料制備的可飽和吸收體受到了研究者的廣泛關(guān)注，它們的共同點(diǎn)在于均具有良好的光纖兼容性、超快的響應(yīng)時(shí)間、較高的非線性系數(shù)以及容易制備等。 由于金納米材料具有更高的非線性系數(shù)、良好的光纖兼容性、超快的響應(yīng)時(shí)間、易于制...

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1鎖模光纖激光器的（a）發(fā)射光譜圖和（b）時(shí)間脈沖序列圖

短脈沖激光器在前沿科學(xué)研究、光纖通信、材料加工、國防、醫(yī)療等領(lǐng)重要的應(yīng)用[1-6]。由于超短脈沖激光器具有極窄的脈寬寬度（可達(dá)飛秒量級它可以對物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等研究中的超快反應(yīng)過程進(jìn)行觀測；由于較寬的頻譜，它可以用作寬帶光通信的光源；由于其具有超高的峰值功率它可以實(shí)現(xiàn)對材料的....

圖1.2主動鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖

圖1.2主動鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖[2]。模是指通過在激光諧振腔內(nèi)加入可飽和吸收體作為鎖激光的輸出[13]�？娠柡臀�收體的透過率與入射光強(qiáng)的增大，透過率逐漸增加，最終達(dá)到“透明”的狀態(tài)，達(dá)到了飽和，如圖1.3所示�？娠柡臀�收體是實(shí)現(xiàn)被

圖1.3可飽和吸收的示意圖

圖1.2主動鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖[2]。指通過在激光諧振腔內(nèi)加入可飽和吸收體作為鎖模光的輸出[13]�？娠柡臀�收體的透過率與入射光強(qiáng)的增大，透過率逐漸增加，最終達(dá)到“透明”的狀態(tài)，到了飽和，如圖1.3所示�？娠柡臀�收體是實(shí)現(xiàn)被

圖1.4基于非線性放大環(huán)形鏡鎖模光纖激光器的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)示意圖

而強(qiáng)的尖峰信號光在通過可飽和吸收體后，尖峰信號的衰減卻很小。這樣光腔內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的信號光反復(fù)經(jīng)過可飽和吸收體后，其結(jié)果就是：強(qiáng)的尖峰信沖可以形成穩(wěn)定振蕩，而弱的光信號脈沖衰減殆盡，最后形成具有一定時(shí)的超短激光脈沖序列。由以上分析可知，在被動鎖模光纖激光器中，鎖模以自發(fā)地完成，不需要再附....

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