掺Yb3+双包层锁模光纤激光器实验研究

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1、中文摘要本论文将在掺Yb3+双包层光纤相关知识和光纤激光器锁模理论的基础上，介绍掺Yb”双包层锁模光纤激光器的实验研究成果。主要内容包括以下几个方面：首先，对掺Yb3+双包层光纤激光器的发展历史和优良特性以及应用进行介绍。然后，对掺Yb3+双包层光纤的特性进行介绍，其中包括Yb3+的能级结构和光谱特性，双包层光纤的结构、泵浦方式以及光纤的非线性效应。最后为了以后的锁模实验，对锁模光纤激光器的腔型和锁模机制进行陈述。其次，搭建最简单的光纤激光器，并对其输出光脉冲进行研究，从而能对掺Yb3+双包层光纤的输出特性进行掌握；在进行进一

2、步的实验过程中，发现了两种比较稳定的调Q现象，分别称之为光纤自身可饱和吸收效应调Q和受激布里渊散射调Q，对这两种调Q形成的原因进行了分析。最后，利用SESAM和非线性偏振旋转效应搭建皮秒锁模光纤激光器，获得了比较稳定的调Q锁模脉冲，所观察到锁模序列调制对比度比国内公开发表的高，连续锁模没有实现。然后在光路中加入光栅对控制腔内色散，但是没有实现稳定锁模。进而对没有实现稳定锁模的原因进行了分析，说明了实验中存在的问题以及解决办法。总之，在理论分析的基础上，我们进行了掺Yb3+双包层锁模光纤激光器的实验研究，目前得到的最好结果是调Q

3、锁模。要真正的实现皮秒和飞秒锁模，还有很多问题需要解决。关键词：光纤激光器、调Q、锁模、SESAM、双包层、Yb3+离子ABSTRACTInthisthesis，theoreticalandexperimentalstudyofYb”dopeddouble—cladmode—lockedfiberlaserwaspresented．Themaincontentsareasfollows：First，thedevelopmentandmeritsofYb”dopeddouble—cladfiberlaserwasintroduc

4、ed．Abriefintroductionontheapplicationoffiberlaserwaspresented．Then，thecharacteristicsofYb3+dopeddouble。cladfiberwasintroduced．Itincludedthefollowingparts：theenergystructureandspectrumofYb"ions，thestructureofdouble-caldfiber，thepumpingdesignoffiberlaserandthenonlinea

5、reffectinfiber．Atlast，thebasicmode-lockedtheorywaspresented．Next，aF-Pcavityfiberlaserwasconstructed．Andtheoutputlaserwasstudied，whichimplied也echaracteristicsofthefiber．AQ．switchedfiberlaserwasperformed．ThereasonofQ-swishedoperationwasanalysed．Atlast，thestudyofpassiv

6、emode-lockedYb5tdopeddouble-cladfiberlaserwasperformed．Themode-lockedoperationWasrelatedtosemiconductorsaturableabsorber(SESAM)andnonglinearpolarizationevolution(NPE)．Thephenomenaandresultsoftheexperimentwerereported．Q-Switchingmode—lockedoperationWasrealized，butCWo

7、perationfailed．mlinall，onthebaseofthetheoryaboutYb升dopeddouble—clad肋erlaser,theexperimentalstudyWasperformed．ThebestresultwasQ-Switchingmode-lockedoperation．InordertorealizeCWoperation，moreresearchisneeded．KEYWORDS：Fiberlaser,Q．switched，Mode．10cked,SESAM，Double．clad

8、,Yb3+独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丕鲞盘堂或其他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