【摘 要】
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高功率超快脉冲激光一直是光学领域的研究热点。耗散孤子共振作为一种理论上能量可以无限增大的方形脉冲,在形成机制上有望突破传统脉冲的能量限制。当前耗散孤子共振在功率等指标上仍有很大的提升空间,本文旨在探究耗散孤子共振脉冲的演化特性以提高其峰值功率,并开展初步的应用研究。研究内容如下:一、构建八字形锁模激光器仿真模型,借助脉冲特性在泵浦功率参数下的空间分布理解脉冲形成过程。发现非对称耦合比下耗散孤子共振
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高功率超快脉冲激光一直是光学领域的研究热点。耗散孤子共振作为一种理论上能量可以无限增大的方形脉冲,在形成机制上有望突破传统脉冲的能量限制。当前耗散孤子共振在功率等指标上仍有很大的提升空间,本文旨在探究耗散孤子共振脉冲的演化特性以提高其峰值功率,并开展初步的应用研究。研究内容如下:一、构建八字形锁模激光器仿真模型,借助脉冲特性在泵浦功率参数下的空间分布理解脉冲形成过程。发现非对称耦合比下耗散孤子共振脉冲的脉宽和峰值随双泵浦功率非单调变化,理论分析出原因是等效可饱和吸收体的透过率曲线在泵浦功率耦合以及增益饱和的影响下移动。二、依据仿真结论搭建激光器,得到首个峰值功率300W到1500 W、脉宽60ps到1350 ps可调的方波脉冲。去除滤波器并改变等效可饱和吸收体内光纤后,首次在同一个腔内产生多种分裂状态的耗散孤子共振和类噪声脉冲。三、利用峰值功率可调的耗散孤子共振脉冲成功选择性激发1-5级的单级次拉曼光,与传统电调放大再空间耦合的方案相比,波长纯度和能量利用率更高,且结构简单。利用千瓦级峰值功率恒定的耗散孤子共振脉冲泵浦到光子晶体光纤,获得了光谱不随功率变化的超连续谱。当输出功率从0.65W增加到1.74W时,光谱分布保持450nm到2400 nm不变,强度整体提高。
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