掺铒光纤锁模激光宽带倍频的研究

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1、西南科技大学研究生学位论文掺铒光纤锁模激光宽带倍频的研究年级2013姓名杨盛申请学位级别硕士专业物理学指导教师王俊波教授黄小军研究员ClassifiedIndex:TN249U.D.C:530SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisBroadbandFrequencyDoublingofEr-FiberMode-lockedLaserGrade:2013Candidate:YangShengAcademicDegreeApp

2、liedfor:MasterDegreeSpeciality:PhysicsSupervisor:ProfessorWangJunboProfessorHuangXiaojunJune1,2016独创性声明本人卢Ｗ所Ｍ交的论文是我个人扣导师巧巧Ｋ进巧的硏究１：化及化巧的研化巧巧。尽我所知，除了文中特别加＾标注和数谢的地乂外［，论文中不包１含其他人１经发丧或撰可过的研究成尖，也不包含为获巧囲南科技大学或其＜．？；而。；它教巧机构的学巧或证；Ｉ化川过的材料Ｊ巧ＩＵＫ作的村山对本研化所

3、做的任何知献均。化论义中作了明确的说叨并巧示丫谢巧。签名：＾曰期：如／年＾月／Ｈ＾关于论文使用和授权的说明本人亢全丫解Ｍ南科巧大巧巧关化罚、化川巧化论文的规化，即：巧校＂化化苗巧化论义化ｙ印化，化化该论文被巧閒巧化阅；学校可Ｗ公化该论文的Ａ部或部分内巧，可Ｗ巧ｍ驳印、缩印或其他扛制子段保侣论义。（促密的学位论义在解密后巧遵守此规定）；巧名；巧师签名呼盡；巧韩＾Ｈ期訓為屋＂３口西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要啁啾脉冲放大（CPA）技术是产生超短超强激光脉

4、冲的重要手段，在激光聚变快点火、宽光谱诊断和Ｘ射线激光等领域有重要应用，但是由于其种子源不稳定，限制了其应用范围。近年来，光纤锁模激光器由于结构紧凑、光束空间质量高、成本低廉等优点而受到广泛关注。其中，掺铒光纤锁模激光器输出激光的中心波长在1550nm附近，其倍频中心波长在775nm附近，与Ti:Sapphire激光器的中心波长相近，可以用来替代CPA系统中Ti:Sapphire振荡器，从而提高系统的稳定性和可靠性，这对于CPA技术的商用化和拓宽其应用领域具有重要意义。本文利用BBO晶体的折返点性质，

5、围绕掺铒光纤锁模激光器系统的搭建和飞秒宽带倍频开展研究工作，主要研究内容包括以下几个方面：1.根据掺铒光纤锁模激光宽带倍频的设计参数和倍频耦合波方程，采用分步傅里叶算法对倍频耦合波方程进行了数值求解。详细分析了基频光的脉冲宽度、光谱宽度、倍频晶体厚度等因素对倍频光的谱宽和倍频效率的影响，提出了选择最佳倍频晶体尺寸的标准。2.基于非线性偏振旋转效应的原理，搭建并优化了全光纤掺铒光纤锁模激光器，获得了中心波长1560nm、谱宽30nm、脉宽200fs、重复频率80MHZ、平均功率大于100mW的飞秒激光。

6、并创新的采用了啁啾镜对光纤激光器放大级的光进行了压缩，获得了无旁瓣的飞秒激光。3.采用单块BBO晶体对掺铒光纤锁模激光进行宽带倍频实验，获得了带宽16nm的倍频光输出，从实验上证实了BBO晶体是实现掺铒光纤锁模激光宽带倍频的一个很好的选择，并从实验上证实了晶体长度选择标准的可靠性。关键词：掺铒光纤激光器宽带倍频折返点匹配BBO晶体西南科技大学硕士研究生学位论文第II页AbstractChirpedpulseamplification(CPA)techniqueisanimportanttechnica

7、lmethodtogenerateultra-shortandultra-intenselaserpulses,andwidelyappliedinthelaserfusionfastignition,widespectrumdiagnosisandX-raylaserfield.Nevertheless,itsapplicationislimitedbecauseoftheunstableseedingsource.Inrecentyears,themode-lockedfiberlaserhasd

8、rawnalotofattentionandgraduallydevelopedmaturely,foritscompactstructure,highspatialbeamquality,andlowcost.Themode-lockederbium-dopedfiberlaseremitspulseswithacentralwavelengthof1550nm,correspondingtofrequencydoublingof775nmofcent