有理數主動鎖模摻銩脈沖激光器理論分析.pdf

1、2μm波段脈沖激光在醫(yī)療、國防、機械加工和光通信等領域都有很大的應用前景。主動鎖模光纖激光器利用的鎖模方式一般是引入外界信號使激光器腔體內的參量達到周期性變化，但由于其調制器頻率的限制，導致輸出激光脈沖的重復頻率受限，無法實現高重復頻率的超短脈沖。有理數諧波鎖模技術是對基于調制器鎖模技術的改進方案。本文研究有理數主動鎖模技術，建立了有理數主動鎖模摻銩脈沖激光器的理論模型，通過理論仿真，分析組成鎖模激光器的各參數對激光器輸出脈沖特性的影響

2、，期望在壓窄輸出激光脈沖寬度的基礎上，提高脈沖的重復頻率，從而解決調制頻率的限制問題的方法，獲得基于有理數主動鎖模的2μm波段超短激光脈沖。
　　本文的主要工作為:
　　1，建立了有理數主動鎖模摻銩脈沖光纖激光器的數值仿真模型，仿真模型由摻銩光纖放大器模型、普通單模光纖中脈沖傳輸模型和調制器模型這三部分組成。詳細分析了三個部分在2μm波段有理數諧波脈沖激光的形成過程中的作用。
　　2，分析了不同倍頻情況下，2μm波段脈

3、沖激光時域波形和頻域的穩(wěn)定性。仿真結果表明，通過較小的調制頻率即可輸出高重復頻率的鎖模脈沖。激光器在時域上輸出18倍頻脈沖所用到的調制頻率為fm=3.6fc，即基頻的3.6倍。并且在頻域上分析激光器的穩(wěn)定性，結果表明:有理數主動鎖模技術的穩(wěn)定性比普通主動鎖模技術的穩(wěn)定性差，并且隨著階數的增加穩(wěn)定性隨之而降低。
　　3，研究了有理數主動鎖模摻銩光纖激光器輸出的超短脈沖功率、脈寬以及能量參數隨有源光纖的長度、摻雜濃度、泵浦光功率及單模