發(fā)布時間：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，因此被廣泛應用于光纖通信、光傳感、醫(yī)療、材料加工、國防等領域。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)復雜，不易實現(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。被動鎖模光纖激光器中的一個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透鏡對光纖中的輸出光進行耦合，這使得光纖激光腔的結(jié)構(gòu)變得十分復雜。因此，為了實現(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、石墨烯及拓撲絕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，它們的共同點在于均具有良好的光纖兼容性、超快的響應時間、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、超快的響應時間、易于制...

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學位級別】：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）時間脈沖序列圖

短脈沖激光器在前沿科學研究、光纖通信、材料加工、國防、醫(yī)療等領重要的應用[1-6]。由于超短脈沖激光器具有極窄的脈寬寬度（可達飛秒量級它可以對物理學、化學、生物學等研究中的超快反應過程進行觀測；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的增大，透過率逐漸增加，最終達到“透明”的狀態(tài)，達到了飽和，如圖1.3所示。可飽和吸收體是實現(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的增大，透過率逐漸增加，最終達到“透明”的狀態(tài)，到了飽和，如圖1.3所示�？娠柡臀�收體是實現(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驗結(jié)構(gòu)示意圖

而強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)運轉(zhuǎn)的信號光反復經(jīng)過可飽和吸收體后，其結(jié)果就是：強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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