【摘 要】
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锁模激光器是激光领域的一个重要的研究方向,尤其是全保偏被动锁模掺镱光纤激光器,具有方便集成、体积小、稳定性好的有点,成为超快激光领域的研究热点。掺镱光纤激光器和放大器,具有广泛的科学价值和工业应用价值,由于掺镱光纤光-光转换效率高,热光特性好,能够提供高能量和高峰值功率的超短脉冲,成为微纳加工、生物成像、大型激光装置的理想光源。本论文的主要研究成果如下:1.基于非线性放大环形镜(NALM)原理,介
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锁模激光器是激光领域的一个重要的研究方向,尤其是全保偏被动锁模掺镱光纤激光器,具有方便集成、体积小、稳定性好的有点,成为超快激光领域的研究热点。掺镱光纤激光器和放大器,具有广泛的科学价值和工业应用价值,由于掺镱光纤光-光转换效率高,热光特性好,能够提供高能量和高峰值功率的超短脉冲,成为微纳加工、生物成像、大型激光装置的理想光源。本论文的主要研究成果如下:1.基于非线性放大环形镜(NALM)原理,介绍了一种全正色散掺镱光纤锁模激光器。振荡器采用“9”字型全保偏光纤结构,同时腔内插入透射式法拉第相位延迟器,完成相移的累积与匹配,降低了锁模阈值,实现锁模激光器的自启动功能。在泵浦功率80mW的情况下,该掺镱光纤锁模激光器可以实现平均功率7.8mW的稳定输出,输出激光脉冲的重复频率(f_r)为9.9MHz,中心波长为1064nm。通过时频域仪器测量,其输出脉冲的脉冲宽度约为18ps,相应的光谱宽度为0.18nm。2.基于主振荡功率放大器(MOPA)和通过电路驱动电光器件实现降低光脉冲的f_r,以及通过利用周期极化铌酸锂晶体(PPLN)实现倍频,实现了由f_r为10MHz,中心波长为1064nm,平均功率为7.8mW的种子光,到f_r为10kHz,中心波长为1064nm、532nm双波长脉冲激光输出,532nm单脉冲能量为0.82nJ。3.基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模技术,结合啁啾光纤布拉格光栅(CFBG),采用掺镱光纤作为增益光纤,研制了线性腔全保偏光纤结构的掺镱光纤激光器,实现了f_r为20.23MHz,平均功率为14.7mW,中心波长为1064nm,光谱宽度为1.65nm的皮秒脉冲激光输出。
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