论文部分内容阅读
高能量超短脉冲光纤激光器和超连续谱产生一直是非线性光纤光学领域的前沿研究课题。在掺镱光纤激光器中,耗散孤子可以在全光纤化的全正色散腔中实现高能量无光波分裂的传输。因此,这种全新的基于耗散孤子掺镱光纤激光器及其超连续谱产生研究具有广阔的应用前景。本文对全正色散耗散孤子掺镱光纤激光器的理论和实验进行了深入研究,分析了其工作机理和各项性能参数,针对其在超连续谱产生中的应用,对激光器的某些性能进行了改进。主要成果如下：1.建立全光纤化的掺镱锁模光纤激光器的仿真模型。仿真中首次实现6个耗散孤子束缚态,证明了在掺镱光纤激光器中可能存在多个耗散孤子束缚态,并提出了利用带宽可调谐的滤波器实现耗散孤子束缚态锁模的方法。2.利用所设计的可调谐多波长滤波器,在基于半导体可饱和吸收镜锁模的掺镱光纤激光器中首次实现三波长耗散孤子输出。通过谐调滤波器的带宽,激光器可以实现三波长、双波长和单波长锁模状态之间的灵活切换,而且各种状态下均可实现波长调谐功能,在单波长工作情况下,波长调谐范围达到了39.7nm。3.基于宽带LiNb03强度调制器实现了波长可调谐的耗散孤子主动锁模光纤激光器。输出波长可从1029.352nm调谐到1079.256nm,波长范围达到49.9nm,波长的调谐精度达到9.4pm。在主动锁模光纤激光器中,首次观察到了双脉冲耗散孤子锁模现象,并对其产生的原因行了分析。4.实现了耗散孤子主动谐波锁模光纤激光器,谐波锁模阶数最高为30阶,重复频率达到609.844MHz。通过调谐光脉冲的中心波长,可以在耗散孤子或者高斯孤子两种锁模状态之间灵活切换。5.设计并实现重复频率可调谐的全光纤、皮秒脉冲超连续谱光源。在重复频率为29.8MHz时,超连续谱光源的平均功率达到了11.8W,光谱范围为440nm-1700nm,20dB带宽达到1200nm,可见光波段平坦度小于10dB；在重复频率为328.1MHz时,超连续谱光源的平均功率达到了20.7W,光谱范围为500nm-1700nm,20dB带宽达到1100nm。