超短脉冲环形腔掺镜光纤激光器的研究

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1、国内图书分类号：，IN248题l82‘760单位代码：10005学号：S200713019密级：公开北京工业大学硕士学位论文英文并列题目．．型!!￡璺墨照Q鲢．)：l≥：：二：照Q卫金亟鱼坠皇!￡i坠21垒璺金￡专导业：迸堂工程师：王蟹勇：授予单位名称和地址j丘塞王些太堂j匕哀直塑田匡垩压国i鲤曼独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文

2、中作了明确的说明并表示了谢意。签名：丛奎：齑：日期：2Q!Q：鱼：!量关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)目录摘要超短脉冲掺镱光纤激光器具有小型化、结构紧凑、无需冷却等优点，是光纤技术领域一个活跃的研究方向。基于非线性偏振旋转效应的被动锁模技术不仅能够实现超短脉冲输出还能得到较高的峰值功率，是实现高峰值功率超短脉冲输出的重要技术手段。本文针对基于非线性偏振旋转锁模技术的超短脉冲环形

3、腔掺镱光纤激光器进行了理论及实验研究。本文的主要研究内容如下：1．环形腔掺镱光纤激光器的理论研究介绍了Yb”的能级结构及光谱特性，在忽略自发辐射情况下，从四能级结构速率方程出发，推导出掺n针环型腔光纤激光器斜率效率、阈值功率等解析表达式。在无腔损耗和有腔损耗两种条件下，讨论了掺Yb3+光纤激光器环形腔的锁模阈值、斜率效率、输出功率等脉冲输出参数与环形腔激光器结构参数之间的关系。分析了激光器腔内各种非线性效应对锁模脉冲特性的影响，建立了时域锁模理论模型。结合所建立的模型，从脉冲在环型腔内传输光的偏振特性着手对锁模脉冲的稳定性进行了分析。2．超短脉冲环形腔掺镱光纤激光器的实验研究完成了超

4、短脉冲环形腔掺镱光纤激光器中关键元器件的参数检测。并根据检测数据，在理论分析的基础上，设计了超短脉冲环形腔掺镱光纤激光器的腔型结构。完成了连续激光输出、调Q锁模激光输出、锁模激光输出三种状态的实验研究，并在此基础上分析了产生这三种激光输出状态的原因。改变耦合器的位置、掺Yb3+光纤长度、输入输出耦合比等实验参数，进一步研究了激光腔结构参数变化对输出激光的影响。进一步优化腔型结构，得到了中心波长为104011m、光谱3dB带宽为12眦、脉宽50ps、重复频率为40MHz、输出功率为200111w、斜率效率为40％的长时间稳定锁模脉冲。通过以上理论及实验相结合的研究方法，对超短脉冲环形腔

5、掺镱光纤激光器的结构参数进行了优化，所得实验结果与理论分析具有一致性。关键词：超短脉冲；被动锁模；掺Yb3+光纤激光器；非线性偏振旋转北京工业大学丁学硕士学位论文ABSTRACTUltra加rt舛ebri咖1-doped舳erl嬲eris锄a戗触researchdomaininul纽姻horttec：IlIlologyapplicationsforit’smiIli枷za缸。玛丘eedomf如mcooliIl舀c(腿pa肚觚dlowcost．B嬲edon删illearp01耐zationr0伽ontedm0109弘tllepeakpow贫isgrcatlyincre弱ediIlul蛐

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