● 摘要
光纤激光器是近年来发展起来的一项新型激光技术,其在光学模式、使用寿命方面的优点,使得光纤激光器成为新一代固体激光器的代表。本文研究的锁模光纤激光器不仅能够为光纤通信提供高质量的超短的脉冲源,而且在光传感、非线性光学、生物医学、海量信息存储、光合作用研究、化学反应过程等众多领域有着广阔的应用前景,引起了人们极大的研究兴趣。
本文首先回顾了光纤通信技术以及光纤激光器和锁模光纤激光器的发展历史和研究现状,介绍了激光器的稳频技术与国内外的研究现状,阐述了锁模光纤激光器的三种锁模方式以及工作原理,并总结了一些基本的光纤孤子理论。给出了锁模光纤激光器稳频的设计方案与具体分析,搭建了碳纳米管被动锁模光纤激光器,制作了所需的光电探测器以及PZT(压电陶瓷)模块,并将PZT接入激光器环形腔中进行稳频实验研究与分析论证。
最后围绕基于碳纳米管被动锁模光纤激光器展开了一定的性能优化研究。一方面通过改变锁模光纤激光器环形腔外的单模光纤长度,对不同的输出脉冲宽度进行对比,得到附加单模光纤长度对输出脉冲宽度的影响规律。另一方面,通过改变泵浦功率以及调节偏振内外偏振控制器,得到了一种新型的混合孤子态,即一种具有不同偏振特性的矢量孤子与标量孤子组成的混合束缚态。在水平偏振方向上是偏振旋转矢量孤子在标量孤子偏振方向上的投影与标量孤子相干涉的结果,而在垂直偏振方向上则是偏振旋转矢量孤子的另一部分。这就使得以后对束缚孤子态的研究增加了一维自由度,对进一步的探索有着重要的意义。
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