一、利用单模光纤中的交叉相位调制产生单周期化脉冲的研究（论文文献综述）
邓泽江[1]（2021）在《高相干的双光学频率梳系统的研究及其应用》文中研究说明双光学频率梳光谱技术作为新一代光谱测量工具,具有宽光谱、高速度、高精度和高准确度等技术优势,是开展更高精度更快速度光谱测量的重要手段。经过十余年的迅猛发展,双光学频率梳光谱技术已在三维成像、气体分子光谱分析、速度场和温度场精密测量中获得初步应用。双光学频率梳光谱技术已经成为当前光谱测量领域的研究热点。双光学频率梳光谱技术是利用光学外差探测技术,通过拍频探测将光学频率梳（以下简称为“光频梳”）的离散的光频梳齿下转换到射频域。双光频梳干涉信号使用单个光电探测器即可在μs～ms量级的测量时间内实现光频梳光谱的精密测量。这个双光频梳光谱的频率精度和准确度可以溯源至原子钟频率标准。一方面,超低噪声光频梳是实现高精度双光频梳光谱测量的重要基础,因此发展光频梳噪声免疫技术和低噪声主动相位控制技术,提高光频梳的频率稳定性和时间稳定性是提高双光频梳测量精度的关键技术。另一方面,双光频梳光谱技术在光谱测量、频率传递等领域拥有巨大的应用前景,但是目前双光频梳系统的光谱分辨率仍然被动态相干性制约。这已成为获取高分辨、高精度和高准确度双光频梳系统的关键技术瓶颈,亟需一种新型的光频相位控制技术来提高双光频梳系统的相干性,满足更高精度的光谱测量需求。本论文围绕“高相干的双光学频率梳系统的研究及其应用”展开了相关的研究工作。首先发展了高响应带宽的光频梳相位控制技术,研制了低噪声的光频梳光源。以此为基础,实现了高相干的双光频梳光谱系统。目前研制的这一高相干双光频梳系统的锁定精度和相干时间都达到国际先进水平。最后基于自行研制的双光梳光谱系统,展开了在分子光谱测量、精密测距、成像和气体流速测量等多个领域的探索应用和研究。本文具体的研究内容和创新点概括如下:1.研制了超低噪声光频梳。研究了低噪声锁模激光器的机制。发展了低噪声的光纤激光器,其具有良好的自启动特性和高抗环境噪声能力,便于实现超低噪声集成化的光频梳系统。进一步引入多种相位控制器,综合调控光频梳相位噪声,将光频梳锁定系统的开环带宽从数k Hz提高到166k Hz,实现了低噪声光频梳的长期稳定运行,光频梳的载波包络相位偏移频率的光频不稳定度提升至9.15ⅹ10-19,对应的积分相位噪声仅为81.9mrad（积分范围:1Hz到1.5MHz）。2.研究了高相干的双光频梳系统。本论文发展了光频梳间的光频传递技术,实现了多个光频梳之间的光学频率传递,实现了主动锁定的高相干的双光频梳光源,其频率准确度溯源到氢原子钟上。研制的双光频梳光源的重复频率稳定度达到了10-12量级,相对线宽低于1Hz,光源的相干时间大于100s。3.基于自行研制的双光频梳系统,开展了双光频梳光谱技术在分子光谱测量、测距、成像和气体流速测量等领域的应用研究。结合时间飞行法和双光频梳光谱技术,本论文同时实现了距离和分子吸收光谱的精密测量,光谱分辨率为100MHz,0.5s测量时间的测距精度为0.68μm;结合光谱编码技术和双光频梳技术,实现了微结构样品的表面形貌测量,通过标准分辨率靶测得横向精度为4.4μm,对金膜样品测量的纵向精度为7.72nm;结合光谱多普勒频移效应和双光频梳光谱技术,实现了气体分子多吸收峰的高精度测量,进而获得气体流速信息。这些研究推动了双光频梳光谱测量技术在多个领域的发展。4.提出并研制了结构简单、被动相干的单腔双光频梳光谱系统。本文从理论和实验上开展了一种基于可饱和吸收镜的新型双脉冲激光器的研究,输出脉冲具有良好的被动相干特性,经实验测量其重复频率差的标准差仅为83m Hz,实现了梳齿可分辨的双光频梳光谱测量。
杜文雄[2]（2021）在《新型超短脉冲光纤激光器的研究》文中研究说明超短脉冲光纤激光器因其输出脉冲具有极窄脉冲宽度、超高峰值功率、高重复频率以及良好的稳定性等特点,在光纤通信、激光雷达、消费电子、精密微加工、生物医疗、航空航天以及汽车制造等领域有着广泛的应用。近年来,随着新材料、脉冲整形新机理以及脉冲动力学新行为的持续创新发展,基于被动锁模的超短脉冲光纤激光器成为当前国际上的前沿研究课题之一,我国在该领域具备了较好基础并取得了丰硕科研成果,有望对传统产业和新兴产业起到重要推动作用。因此,研究新型超短脉冲光纤激光器具有十分重要的科学意义与应用价值。本文从锁模新材料、脉冲形成新机制以及脉冲动力学新行为三个方面,对超短脉冲光纤激光器展开理论和实验研究。主要研究内容如下:1.数值模拟了锁模光纤激光器中耗散孤子共振（DSR）脉冲的形成及其演化过程,揭示了一种利用真实可饱和吸收体实现DSR脉冲的新机制,发现材料本身的反饱和吸收效应对DSR脉冲的产生起到了重要作用,并讨论了材料的非线性吸收特性对DSR脉冲参数的影响;从理论上证实了在非线性放大环形镜（NALM）锁模光纤激光器中存在DSR脉冲的周期分岔现象,分析了腔体参数对倍周期DSR脉冲特性的影响。仿真结果表明,增大NALM的饱和功率有助于DSR脉冲产生周期分岔;数值研究了基于非线性光纤环形镜的锁模光纤激光器,通过改变净腔双折射,获得了不同类型的矢量DSR脉冲,包括偏振锁定矢量DSR态、偏振旋转锁定矢量DSR态以及群速度锁定矢量DSR态,并系统分析了它们的偏振演化动力学。2.实现了工作在L波段（1565-1625 nm）的石墨烯/二硫化钨（Gr/WS2）异质结锁模光纤激光器。通过拉曼光谱和光致发光光谱证实了制备的Gr/WS2范德瓦尔斯异质结薄膜中Gr和WS2之间存在强烈的层间相互作用。实验发现,Gr/WS2异质结具有优异的饱和吸收特性,与单层WS2相比,其调制深度更大、饱和光强度更低。利用Gr/WS2异质结锁模器件,搭建了工作在不同色散区的掺铒光纤激光器（EDFL）,分别实现了中心波长为1601.9 nm、脉冲宽度为660 fs的传统孤子以及中心波长为1593.5 nm、脉冲宽度为55.6 ps的耗散孤子输出。我们还将Gr/WS2异质结应用到C波段（1530-1565 nm）锁模光纤激光器中,通过优化激光腔结构,成功获得了中心波长为1563.3 nm、脉冲宽度为420 fs的传统孤子脉冲。同时,我们数值模拟了该飞秒脉冲光纤激光器,得到的锁模脉冲特性与实验结果一致。3.利用色散傅里叶变换（DFT）技术研究了单壁碳纳米管锁模光纤激光器中的各种孤子脉动行为,发现单周期脉动孤子的调制周期是腔内循环时间的几十倍甚至数百倍,其两个正交偏振分量的演化行为既可以是同步也可以是异步的。我们还首次观察到了双周期的脉动孤子,输出脉冲的脉动周期是两个不同调制周期的结合;通过改变泵浦功率和腔内偏振控制器（PC）,我们也在该光纤激光器中获得了不同类型的脉动矢量倍周期孤子（PDS）,包括单周期和双周期的PDS脉动,采用DFT技术测量了它们正交偏振模式的瞬态光谱。实验结果表明,脉动PDS的偏振态演化周期是两个或者三个不同调制周期的结合,并且与脉冲强度的调制周期一致。4.搭建了基于非线性偏振旋转的正色散锁模EDFL,通过调节泵浦功率和腔内PC,分别实现了静态耗散孤子以及脉动耗散孤子输出。结果显示,前者的瞬态光谱形状不随腔内传输圈数变化,而后者则具有明显的光谱呼吸特性。我们还观察到了一种独特的耗散孤子脉冲,其光谱顶部有一个较强的尖峰,通过DFT技术证实了这是锁模脉冲自身的光谱成分而不是连续光分量。我们进一步研究了静态耗散孤子和脉动耗散孤子的建立和湮灭动力学,详细讨论了它们各自光谱的实时演化特性。实验结果表明,这两种锁模脉冲的形成过程都包含了四个不同的阶段,即不稳定锁模、准调Q锁模、准稳定和稳定锁模运转状态。同时,瞬态光谱会随着脉冲能量的增加而不断展宽,并伴随有振荡条纹的产生。当泵浦功率被突然切断后,输出脉冲的光谱强度和宽度急剧下降,经过若干次腔内传输后锁模脉冲逐渐消失。
林鹏[3]（2021）在《高重频掺钬光纤激光器及其大气传输特性研究》文中进行了进一步梳理空间激光通信技术（free-space optical communication,FSO）由于其具有带宽高、保密性好、功耗低、架设灵活等优势在对地观测、导航、5G网络、智慧城市、环境监测等多个领域有着广阔的应用前景。锁模光纤激光器具有脉冲持续时间短、峰值功率高、大气传输性能好的特点,可避免环境因素导致的调制信号相位噪声累积,对于高速激光通信系统极具潜力。随着集成光纤器件及光纤掺杂工艺的提升,2μm波段光纤激光器的研究成为热点。2μm波段处于大气、烟雾透射窗口,由于散射强度随光波长而减小,2μm波段受到大气散射等影响比目前空间激光通信主要采用的1.55μm波段更小。常用的空间激光通信载波源普遍为窄线宽半导体激光器,其相干性易受大气湍流干扰,容易造成波前相位畸变、光束漂移等,从而降低通信质量。雨雾天气下,特别是雾霾天气,通信链路甚至会中断。针对上述问题,以拓展光纤激光技术在空间激光通信领域的应用和探索未来高速空间激光通信新技术为目标,本文开展了高重频掺钬超快锁模光纤激光的产生、噪声抑制、锁模脉冲数字调制及大气传输特性等一系列研究,具体内容主要有:1.2μm多孤子锁模脉冲动力学特性研究基于非线性偏振旋转（NPR）锁模结构,研究了掺钬被动锁模光纤激光器,增益介质为一段1.2m的掺钬光纤,谐振腔长度为7.95m,对应基频25.52MHz,在泵浦功率1.2W下获得了稳定传统孤子锁模状态。由于掺钬光纤泵浦转换效率较低,腔阈值较高,研究了近零色散区掺铥光纤激光器,获得了fs量级的基频色散管理孤子脉冲。在孤子量子化作用下增加腔内连续光分量,引起调制不稳定性打破孤子间作用力的平衡,改变腔内线性相位延迟点抑制连续光的不稳定性并产生全局孤子作用力,实验获得了稳定的基频27.38MHz下的2,3,4,5个色散管理孤子。具有不同群色散的孤子经过色散管理腔循环后位置随机,但在每个周期的位置固定且具有不同的强度。随着腔内孤子能量增加,降低腔内峰值功率钳制临界值增加腔内孤子数量实现了多孤子聚束状态,孤子间距从全局孤子作用力主导的几ns降低到局部孤子作用力主导的300ps左右。2.掺钬主动锁模脉冲产生及锁模脉冲数字调制/解调研究为了实现2μm波段高速数字调制,研究了高重频掺钬主动锁模光纤激光器,腔内加入NPR结构可在实现波长可调谐的同时抑制腔内超模噪声。实验获得了2058.4nm～2078.6nm共5个波长信道的可调谐锁模脉冲,边模抑制比均高于40d B。谐振腔总长9.52m,对应的基频为21MHz,通过调节马赫-曾德尔强度调制器（MZM）的驱动信号和偏置电压,获得了重复频率最高为1.008GHz的48阶谐波锁模脉冲序列,对应的频谱信噪比为49.66d B。将驱动MZM的射频信号一部分作为时钟参考,输入任意波形发生器中产生同步伪随机数字信号,通过调节数字信号的延时实现调制信号与锁模脉冲的相位匹配,调制后的锁模脉冲眼图光信噪比为13.72d B。脉冲光信号误码率通过离线处理的方式获得,通过示波器采集波形数据使用MATLAB离线与发射信号比对计算误码率,受到计算机硬件处理能力的限制,实验可获得的误码率最小值为2.63×10-7,背对背传输条件下获得的误码率优于2.63×10-7。3.高重频锁模脉冲重频控制及多波长锁模光纤激光器研究基于铥钬共掺主动锁模光纤激光器,研究了腔内超模噪声及环境噪声对高重频锁模脉冲的影响,通过腔内添加光延时线的方法实现锁模脉冲的重频控制。考虑腔损耗较高,使用基于光纤双折射效应的Lyot滤波器和偏振相关隔离器抑制噪声,将重频680MHz左右的锁模脉冲频谱信噪比从42.64d B提升至49.45d B。通过在腔内加入高精度的光延时线可将腔长精度控制在几百fs至几十fs,从而可使腔长大于8m的锁模光纤激光器的基频精度控制在几十Hz。实验获得了腔基频调谐范围为18.21MHz-18.13MHz,调谐精度为73.52Hz,通过重频控制获得了1GHz,3GHz和6GHz的稳定锁模脉冲输出。通过改变腔内光延时线和驱动信号的种类可以实现锁模脉冲的重复频率与脉宽独立可调谐。腔内移除VODL产生了2、3、4、5个波长信道的多波长锁模脉冲,重频最高2.412GHz,经过同步数字调制后眼图光信噪比可达17.5d B。实验研究的2μm多波长锁模光纤激光器可应用与激光通信中的WDM系统。4.高重频掺钬锁模光纤激光载波复杂信道传输特性研究实验研究了速率2.02Gb/s的掺钬锁模光纤激光载波在湍流信道、烟雾信道中的传输特性。重频为2.02GHz的锁模脉冲加载同步数字信号后经过室内模拟湍流信道传输。在背对背,Cn2=1.01×10-16m-2/3,Cn2=2.79×10-16m-2/3,Cn2=5.71×10-16m-2/3四种条件下获得的眼图光信噪比分别为15.04d B,11.94d B,8.51d B,6.67d B。研究了1.55μm主动锁模光纤激光器与2μm主动锁模光纤激光器在相同条件下传输特性,获得了功率抖动和误码率。传输速率为2.02Gb/s时,2μm和1.55μm光载波的系统最低灵敏度分别为-19.52d Bm和-14.45d Bm,1.55μm光载波在Cn2=5.71×10-16m-2/3湍流条件下的接收功率标准差比2μm光载波高55.64%。此外,搭建了室内烟雾信道模拟装置,探究了0.85μm,1.06μm,1.55μm和2.04μm 4个波长在BTB,能见度V=0.5km,0.05km,0.005km条件下的传输衰减特性。研究了1.55μm和2.04μm主动锁模光纤激光在4.04Gb/s速率下的4种湍流条件传输眼图和误码率曲线。两个波段烟雾信道系统灵敏度分别为-14.59d Bm和-17.74d Bm,在V=0.005km下OSNR比BTB分别降低了16.66d B和7.53d B。结果表明,2μm波段锁模光载波在复杂信道下具有一定的传输优势,相较于传统1.55μm传统通信波段,2μm波段可靠性更好、链路裕量更高。
刘娥贤[4]（2020）在《新型光子准晶光纤基本光学特性及其OAM传输特性研究》文中研究表明光子准晶光纤是继光子晶体光纤之后又发展起来的一种新型微结构光纤,其晶格结构呈现旋转对称性与长程有序性,但不具备平移对称性,其中每个格点对模式作用均不相同。相对于光子晶体光纤,其结构自由度更高,模式调控方法更灵活,缺陷模式更丰富,在优化色散、限制损耗及非线性系数等传输特性方面具有更大优势,在光通信、光学测量及高功率激光器等应用领域表现出很大潜力。另外,环形芯光子准晶光纤可实现轨道角动量的稳定传输,在低损耗、高容量及高效率光纤通信中体现出优势,对拓展光波新型复用技术,以及解决现代通信网络对信息传输容量与速率持续增高的问题,具有重要的实际应用价值。本论文在对石英基光子准晶光纤结构参量与传输特性的变化关系的深入研究基础之上,提出与分析了面向光纤通信及高功率激光器相关应用的特种光子准晶光纤,深入讨论了光子准晶光纤设计方法、传输机制与传输特性,以期望能为光子准晶光纤相关物理特性分析与制备应用方面提供理论指导。本论文研究创新成果主要体现在以下几个方面。（1）仿真得到了双包层及旋转重数结构参量与光子准晶光纤传输特性的定性关系。研究表明,当内包层空气填充比大于0.65时,限制损耗出现跳跃变化规律且最大波峰数值与入射波长呈现指数函数关系。光纤色散与内包层空气填充比呈现先减小后增大的变化规律,在填充比为0.25左右时色散值最小。有效模场面积与内包层圈数呈现递增关系,但仅适用于一定的填充比变化范围,否则,有效模场面积基本不变。另外,光纤旋转重数与统一气孔条件下孔径最大值呈现一定函数关系,对光纤基模传播常数、电场分布、色散、有效模场面积及限制损耗等传输特性有明显的调控作用,可作为一个新的结构自由度优化光纤传输特性。选定主流的六重旋转重数,光子准晶光纤实现无截止单模传输所需的空气填充比达到0.575,高于光子晶体光纤近30%。（2）提出了一种宽波段、超平坦近零色散、低损耗及大模场面积双包层光子准晶光纤。在波长λ∈[1.27μm,1.67μm]近400 nm带宽范围内,获得了0.014±0.293ps/nm/km平坦近零色散,工作带宽基本涵盖所有通信窗口。在通信波长1.55μm处,限制损耗低于1.8×10-4d B/km,有效模场面积高于25.7μm2。研究表明,该光纤在3%的制备误差下设计的特性（色散、限制损耗及有效模场面积）波动甚微且可接受,呈现良好的容差能力。其次,以增强光子准晶光纤抗弯曲特性为目标,基于梯度孔径结构提出一种低弯曲损耗、单模传输及大模场面积Sunflower型光子准晶光纤。在较大弯曲程度下（弯曲半径为R=15 cm）,该光纤仍能保持低于8.04×10-3d B/km的弯曲损耗及高于1105μm2的模场面积。研究显示,外大内小的梯度孔径结构可有效抑制处于较大弯曲程度状态下光纤基模的偏离并能保持单模传输。（3）提出了一种双包层环形芯Stampfli型OAM光子准晶光纤。在大于200nm带宽内实现了6个OAM模式（8个信号承载通道）的稳定传输。优化环形芯结构参数,LP标量模组中同阶矢量模之间的有效折射率差可调升至10-2,有效避免了OAM模式之间耦合与相互串扰。研究显示,在所有通信窗口E、S、C、L及U内,多数OAM模式可保持平坦色散及较低限制损耗,且容差能力良好。结果表明,更高阶OAM模式存在更大色散值的问题。为解决此问题,提出了一种阶数可控的OAM模式色散补偿双芯Sunflower型光子准晶光纤。对于HE31模式,在波长1.55μm处,实现了高于-3039.45 ps/nm/km的负色散及高于2.15×10-3的有效折射率差,调整光纤结构参数,可实现对其它OAM模式的色散补偿。
彭志刚[5]（2020）在《保偏光纤锁模脉冲注入的高重频单晶光纤再生放大器研究》文中研究表明超短脉冲激光器凭借窄脉冲宽度、高单脉冲能量、高峰值功率等优点,是卫星激光测距、微纳加工、激光手术等应用的重要工具,是中红外光参量啁啾脉冲放大、光学频率疏、阿秒产生等前沿性研究的基础。随着激光技术的日益发展,以晶体材料为增益介质的超短脉冲激光器能够提供焦耳量级的脉冲能量、拍瓦量级的峰值功率、近衍射极限的光束质量。由于晶体材料中的热效应,报道中输出的重复频率较低、输出的平均功率受到一定的限制。超短脉冲光纤激光器以其优良的散热性能、高增益等特点,能够输出上百瓦的平均功率。由于光纤中的非线性效应,报道中输出的重复频率较高,单根光纤所能获得的脉冲能量停留在百微焦量级。近年来,得益于光纤激光器的稳定性和晶体材料固体激光器的大能量,以锁模光纤激光器为前端、以晶体材料为放大级增益介质的技术方案被研究院所和公司广泛采用,发展十分迅速。单晶光纤是一种介于光纤和棒状晶体之间的增益介质,直径小于1 mm。其外表面非常低的粗糙度,使得泵浦光能够在单晶光纤内传导。由于泵浦光的波导作用,泵浦光以较强的泵浦强度在单晶光纤内均匀分布。近年来,单晶光纤以大于光纤的模场面积,优于棒状晶体的散热性能,高于石英玻璃的拉曼阈值等优点,受到了广泛的关注和研究,为放大器的研制提供了新思路。本课题研究的主要内容是保偏的全光纤结构被动锁模振荡器和高重复频率Yb:YAG单晶光纤再生放大器。之后,研究并探索了高重复频率再生放大系统在卫星激光测距、中红外2.8μm受激拉曼脉冲产生等领域的应用。本论文的研究工作主要分为以下几个方面:1.保偏的全光纤结构被动锁模振荡器的理论和实验研究理论上,分析了光纤色散对锁模脉冲特征的影响;研究了基于保偏光纤的非线性放大环路镜和非线性偏振旋转的锁模机制。实验上,在1.5微米波段,分别使用“环形腔”和“9字腔”搭建了保偏的全光纤结构被动锁模振荡器,分别实现了重复频率25 MHz、脉冲宽度650 fs和重复频率15.4 MHz、脉冲宽度700 fs的孤子脉冲;在1.03微米波段,使用“8字腔”搭建了保偏的全光纤结构被动锁模振荡器,实现了重复频率21.1 MHz,脉冲宽度5.3 ps的耗散孤子脉冲。2.高重复频率Yb:YAG单晶光纤再生放大器实验研究分析了镱离子掺杂的不同增益材料,权衡了各个增益介质的优点和缺点,最终选择采用Yb:YAG单晶光纤作为放大的增益介质;计算了基于单晶光纤的再生放大器腔型,数值模拟了高重复频率下再生放大器的多脉冲能量和倍周期效应。实验上,利用再生放大技术,放大了脉冲能量为190 p J的种子,尽可能地避免了复杂激光系统和长距离传输带来的不稳定因素,最终在重复频率200 k Hz和100k Hz下,分别获得了平均功率21 W和平均功率10.4 W的2.4 ps超短脉冲。脉冲宽度可以通过光栅对压缩到1 ps。3.高重复频率再生放大系统在卫星测距上的应用再生放大器输出的高能量脉冲是卫星激光测距的优良光源。运用高重复频率再生放大激光系统的卫星激光测距,以高采样速率、低统计误差等优点,处于前沿领域。通过对高重复频率Nd:YVO4激光系统的研制,在上海天文台探索了高重复频率的卫星激光测距。所研制的激光系统,实现了100 k Hz～1 MHz重复频率可调谐的1064 nm皮秒脉冲输出,实现了在不同重复频率下14 W的平均功率输出。经过温度相位匹配倍频,获得了9.4 W的532 nm绿光平均功率,倍频效率为67%。
骆飞[6]（2020）在《高非线性色散平坦光纤结构设计及平坦光频梳的研究》文中认为光学频率梳在时域表现为时间间隔相等的飞秒脉冲序列;频域表现为一连串频率间隔相等,相位锁定,且拥有超宽光谱范围的单色谱线。光频梳在波分复用、微波光子信号处理、高精度测距、分子量子态精密控制、天文射频仪校准等多个领域有着广泛的应用前景。基于光频梳这些重要的应用价值,使得它已成为众多领域的研究热点。本文主要工作针对石英基高非线性光纤和硅酸铅高非线性光纤的结构进行优化设计和色散调控,并基于这两种光纤对1550nm波段可调谐重复频率、平坦光频梳的产生展开研究,具体内容如下:（1）对光脉冲在非线性光纤的不同色散区域由色散和非线性效应共同作用引起的脉冲演化和频谱展宽进行理论分析。运用分步傅里叶方法数值求解广义薛定谔方程,对光脉冲分别在高非线性光纤的较大正常色散区、近零正常色散区、近零反常色散区三个区域产生超连续谱进行MATLAB仿真,并对这三个区域产生的超连续谱特性进行比较,研究正常色散对光频率梳平坦度的影响。（2）对基于四包层结构的石英基近零正常色散平坦高非线性光纤进行优化设计。基于耦合模式理论和有限元法,利用COMSOL和MATLAB进行联合仿真,设计五包层型和芯子类抛物型两种结构,来解决四包层结构存在的制作容差较小,制作工艺要求高,可能会造成正负色散波动的问题。分别探究两种光纤结构中各包层宽度和折射率对色散和非线性系数的影响,从而设计出正常近零色散平坦高非线性光纤。同时对基于电光调制器的脉冲光源和正常近零色散平坦高非线性光纤的平坦光频梳进行仿真,并讨论了光频梳的时频域演化过程和相干性。（3）对采用Lead Silica材料SCHOTT SF57作为纤芯,SCHOTT LLF1作为包层的硅酸铅高非线性光纤进行优化设计。利用COMSOL和MATLAB进行联合仿真,选择合适的参数设计阶跃光纤,解决了石英基高非线性光纤的非线性系数γ值较小导致产生光频梳所需光纤长度较长的问题。分析了脉冲各类参数、色散和损耗等变化对基于硅酸铅高非线性光纤产生的平坦光频率梳的影响。最后对比分析了石英基光纤和硅酸铅基光纤两个不同平台产生平坦光频率梳的性能。
董茹阳[7]（2020）在《基于受激布里渊散射的全光微波信号产生技术研究》文中认为结合微波技术和光子技术的优势,微波光子技术对微波技术的应用提供了新的方法和途径,其中微波光子信号的产生是一个关键和基础。对于微波信号产生,光电振荡器（OEO）或耦合式光电振荡器（COEO）可以产生高稳定性和高谱纯度的微波信号而备受关注。然而,这一类系统中的电子微波器件限制了系统的操作带宽。因此,若采用纯光学手段的全光微波振荡器,可以克服电子微波器件给实验系统带来的不利影响,有利于获得高频微波信号,且易于配合光子系统联用。针对振荡器结构中的选频和反馈两个核心机制,本论文研究了以受激布里渊散射（SBS）作为光域选频机理,半导体光放大器的光-光调制特性实现全光反馈。提出了基于SBS选频的全光微波振荡器结构,并实现光子微波信号产生。论文研究工作包括以下两个部分:提出采用有源小环辅助滤波的全光微波振荡器的研究方案。该方案中,利用布里渊边带选择放大技术实现振荡频率的选择,半导体光放大器（SOA）实现光包络检波和反馈调制。利用有源环形谐振腔（ARRC）作为高品质可调光学梳状滤波器,选择一个微波振荡模式,从而产生单模振荡信号。实验中获得了频率为10.83 GHz、边模抑制比约为48 d B的单模微波信号。此外,通过调整光源的波长可以实现系统的可调谐性。提出基于SBS的耦合式全光微波振荡器的研究方案。在该方案中,光纤环形激光器为微波频率选择提供了一套频率参考基准。同时,它还可以作为一个高品质的有源谐振腔来优化相位噪声性能。通过将腔模转移到光载波上,采用受激布里渊散射对部分腔模进行选择性放大,从而初步选择了振荡频率。利用光纤环形激光器中的SOA实现光包络检测和反馈调制。一旦振荡系统闭合并开始振荡,就会产生高稳定性、高质量的单模微波信号。通过改变布里渊泵浦光的波长,可以得到从2 GHz到26 GHz的连续可调谐的微波信号,其单边带相位噪声约为-90 d Bc/Hz@10k Hz。本论文的相关研究充分利用了微波光子技术,为未来全光微波光子系统提供了新的思路。
滕雷[8]（2020）在《基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强/盐度分布式测量技术研究》文中研究表明目前,分布式布里渊光纤传感技术已广泛应用于公路、桥梁、隧道和油气管道等大型基础设施的结构健康监测领域。但是受限于传感器原理,传统的分布式布里渊光纤传感技术只能测量温度和应变信息。为了满足不断衍生出的实际测量需求,本论文提出基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强/盐度分布式测量技术。该技术基于光纤的相双折射对流体静压强或盐度的敏感性,利用布里渊动态光栅测量光纤相双折射变化,从而实现对静压强/盐度的分布式测量。首先,本论文开展了布里渊动态光栅的理论研究,理论分析了影响传感性能的诸多因素,为优化实验系统参数、提高测量精度和传感距离提供理论支撑。本论文以布里渊增强型四波混频为理论模型,描述了布里渊动态光栅激发和读取过程。通过求解耦合波方程,数值分析探测光功率对光栅反射谱的影响,结果表明:提高探测光功率会降低反射率、展宽反射谱,降低信噪比和测量精度;研究了泵浦抽空效应对传感距离的限制,表明连续泵浦光会引起泵浦抽空效应,限制传感距离。因此,为了提升传感距离,应该采用脉冲泵浦光激发布里渊动态光栅。该内容为进一步优化系统、提高测量精度提供理论支撑。进而,针对相关学者对布里渊动态光栅能否测量相双折射仍存在争议的问题,开展了布里渊动态光栅测量相双折射的验证性研究工作。首先,基于有限元分析方法开展了保偏光纤相双折射和群双折射的理论分析,明确了保偏光纤（特别是形状型保偏光纤）具有的相双折射与群双折射差异性。然后,利用Sagnac干涉仪测量保偏光纤的群双折射,结果与理论模型得到的群双折射相符,证明了理论模型的正确性。最后,利用布里渊动态光栅测量光纤双折射,实验结果与理论模型得到的相双折射值吻合,证实了布里渊动态光栅测量光纤相双折射的能力。该研究内容为通过布里渊动态光栅测量相双折射,实现流体静压强/盐度分布式传感提供了理论依据。基于上述研究,本论文开展了基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强分布式测量技术研究。首先,建立流体静压强调制光纤相双折射的有限元分析模型,分析了流体静压强与双折射频移的关系,仿真对比了不同保偏光纤对静压强的灵敏度。结果表明:双折射频移的静压强灵敏度比布里渊频移的静压强灵敏度至少提高100倍,保偏光子晶体光纤的静压强灵敏度比熊猫光纤的静压强灵敏度至少提高两倍。然后,以保偏光子晶体光纤为传感光纤,开展了基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强分布式测量实验,实现在1.05Mpa的测量范围内,测量灵敏度为199 MHz/MPa,测量精度为0.03 MPa的流体静压强分布式测量。为了解决流体静压强测量中存在的温度串扰问题,提出了以布里渊光时域分析仪（BOTDA）辅助补偿温度串扰的静压强测量方法,实现温度无关型静压强分布式测量。该方法不增加系统复杂度,利用BOTDA测量光纤布里渊频移变化以解调温度变化,利用温度与双折射频移的关系补偿温度对双折射频移的影响。所述方法解决了流体静压强分布式测量系统温度交叉串扰的问题,且可以应用于本文提出的盐度分布式测量技术。最后,本文提出了一种基于光纤布里渊动态光栅的盐度分布式测量技术。该技术以聚酰亚胺涂覆层保偏光子晶体光纤为传感光纤,基于盐度变化引起聚酰亚胺涂层溶胀,进而调制光纤的相双折射这一特性。首先建立盐度调制光纤相双折射理论模型,获得了盐度对光纤相双折射的影响规律。然后,进行基于布里渊动态光栅的光纤盐度分布式测量实验,证明了该实验系统具有盐度分布式测量能力,并具有良好的重复性和温度串扰补偿能力。实现了最大测量灵敏度为139.6 MHz/（mol/L）,最大测量精度为0.072 mol/L的盐度分布式测量。综上所述,本论文提出基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强/盐度分布式测量技术,有效扩展了布里渊光纤传感技术的应用领域,为光纤分布式传感技术的工程应用提供指导。
吕彦佳[9]（2020）在《脉冲光纤激光器及其非线性动力学研究》文中进行了进一步梳理脉冲光纤激光器由于其体积小、散热性强、光束质量高、稳定性好、转换效率高等一系列优点,在激光加工、光纤通信、激光医疗、光纤传感和激光雷达等众多领域得到了广泛的运用。其中,超短脉冲被动锁模光纤激光器发展十分迅速,在非线性脉冲动力学、中红外波段光纤激光器、新型可饱和吸收体等方面取得了许多进展,在近十年内成为了国际上争相研究的热点。本文针对光纤激光器中的多脉冲耗散孤子共振现象、混合锁模技术和碳纳米管在中红外脉冲光纤激光器中的应用等几个方面展开研究,主要研究内容如下:（1）从理论和实验两个方面详细研究了被动锁模光纤激光器中的耗散孤子共振脉冲特性。通过数值仿真,讨论了全正色散下耗散孤子共振脉冲的分裂机制。研究发现在特定系统参数下,耗散孤子共振脉冲在形成过程中同时会在脉冲内部产生许多暗孤子,由于耗散孤子共振脉冲的平顶特性,使得暗孤子们有可能会相互碰撞会产生一个巨大的强度凹陷,导致脉冲分裂成两个新的耗散孤子共振脉冲。此外还研究了多个耗散孤子脉冲同时存在于腔内时的行为特性,发现改变激光器的泵浦功率不会影响脉冲在腔内的数量。在实验研究中,利用高非线性光纤搭建了被动锁模掺铒光纤激光器,实现了重复频率高达972.8 MHz的谐波锁模耗散孤子共振脉冲输出,且重复频率不随泵浦功率变化,证实了仿真的结果。最后,通过在激光器腔内插入不同长度的负色散单模光纤,还研究了激光器腔内净色散和腔长对谐波锁模耗散孤子共振脉冲特性的影响。（2）利用数值模拟研究了2μm掺铥光纤激光器中基于等效可饱和吸收体和材料可饱和吸收体共同作用的混合锁模技术。仿真结果表明,在低功率阶段材料可饱和吸收体可以提供辅助脉冲整形机制,使激光器快速进入锁模状态,而在高功率阶段等效可饱和吸收体起到主要的脉冲整形机制,可以进一步缩短脉冲宽度,提高峰值功率。因此混合锁模技术即弥补了单独等效可饱和吸收体锁模激光器中锁模阈值高、难以自启动、环境温度性差、腔长过长等缺点,还摆脱了材料可饱和吸收体响应时间慢、损伤阈值低等劣势。（3）基于单壁碳纳米管实现了被动调Q和被动锁模3μm钬镨共掺光纤激光器。采用化学气相沉积法制成直径长达2-3μm的单壁碳纳米管并转移到金镜表面,从而制备成碳纳米管可饱和吸收镜。在实验中利用平衡双探测器法测得其在3μm具有明显的可饱和吸收特性,饱和光强、调制深度和非饱和吸收损耗分别为1.66MW/cm2、16.5%、71.8%。将该可饱和吸收镜置于钬镨共掺光纤激光器中,获得了稳定的调Q脉冲,其斜效率为12.8%,中心波长2865.6 nm。仔细调制可饱和吸收镜之后,还获得了稳定的锁模脉冲输出,中心波长为2865.2 nm,重复频率12.7MHz,平均功率可达71.8 mW。（4）在基于碳纳米管可饱和吸收镜的钬镨共掺脉冲光纤激光器中加入闪耀光栅作为波长选择器件,实现了宽带波长可调谐中红外激光器。单壁碳纳米管通常拥有较大管径分布,而其带隙与其管径成反比,所以具有较宽的吸收带宽。利用了单壁碳纳米管在宽波段内具有可饱和吸收特性的特点,通过连续地转动闪耀光栅的角度,在实验中分别成功实现了55 nm（2837.6-2892.6 nm）和70 nm（2836.2-2906.2 nm）的宽带可调谐调Q和锁模脉冲输出。实验结果证明了碳纳米管是中红外波段最具潜力的可饱和吸收体之一。
葛爱晨[10]（2019）在《基于相干脉冲合成获得高能量及窄脉宽飞秒激光的研究》文中进行了进一步梳理飞秒激光脉冲具有脉冲宽度窄、峰值功率高、相干光谱宽的特点,在高端工业制造、微纳加工和科学研究中扮演着重要的角色。新技术层出不穷促进了飞秒激光技术的不断发展。目前基于单路飞秒激光放大或非线性压缩技术所获得的超短脉冲指标已经接近极限,为了获得更高的单脉冲能量或更窄的脉冲宽度,相干合成技术成为了一个新的发展方向。同时,高端加工等应用对飞秒激光的柔性传输需求也日渐凸显,近些年来出现的新型空芯光纤为高能量脉冲传输提供了一个很好的解决方案。本文针对飞秒激光脉冲的相干脉冲合成展开了系统的研究,不但通过相干脉冲合成获得高能量脉冲,也利用相干脉冲合成的方法实现了少周期激光脉冲输出。为了满足反谐振光纤传输飞秒激光脉冲的单模要求,设计了一种具有优良单模传输特性的空芯反谐振光纤。本论文的主要工作概括如下:一、系统研究了分割脉冲放大技术,提出了一种解决合成效率下降问题的方法。研究中基于数值方法,分析了双折射晶体、脉冲啁啾、分割脉冲能量偏差和非线性偏振旋转等因素对分割脉冲放大合成效率的影响。实验中搭建了掺镱非保偏大模场光纤分割脉冲放大系统,验证了模拟分析结果。为了提升分割脉冲放大系统的输出能量,设计并搭建了具有脉冲再合成光路的保偏光纤分割脉冲放大系统,克服了合成效率下降问题,为窄脉冲分割脉冲放大技术提供了一个提高合成效率的新思路。系统最终输出了脉冲宽度123 fs的合成脉冲。二、系统研究了基于掺镱光纤激光器和高非线性光纤的相干脉冲合成,实现了少周期脉冲输出。在研究中分析了影响脉冲合成结果的多种因素。首先利用数值模拟研究了非线性光纤中脉冲相对强度噪声和时间抖动之间的关系。其次用解析方法研究了父脉冲时域宽度和形状、中心波长、脉冲能量、啁啾等参数对合成脉冲宽度和质量的影响,发现了获得高质量相干合成脉冲的条件,找到了优化方法。通过保证父脉冲具有相近的脉冲宽度和脉冲能量,同时减小父脉冲时域宽度可以有效地减小合成脉冲基底,提高时域质量。基于以上理论研究,在实验中将掺镱光纤飞秒激光器输出脉冲分束后分别在不同高非线性光子晶体光纤中进行光谱展宽,输出了两个脉冲宽度小于30 fs,具有不同中心波长的脉冲,经过相干脉冲合成,获得了合成后脉冲宽度为8 fs的少周期脉冲。三、利用有限元分析的方法研究了单层和双层反谐振光纤单模传输特性,并设计了多种具有良好单模传输特性的光纤结构。研究中发展了一种抑制反谐振光纤中高阶模的方法,优化包层管的几何尺寸可以使纤芯高阶模式和包层管模式发生高效耦合并形成高损耗超模,最终有效抑制高阶模。基于以上原理,设计了具有混合包层管的单层负曲率反谐振光纤,该结构可以同时实现对前两个高阶模的抑制。在对于双层结构研究中发现,在双层结构中形成高损耗超模需要级联耦合,并设计了双层五管反谐振光纤来实现高阶模式的级联耦合。设计了延长包层管双层负曲率反谐振光纤,该光纤结构对LP11和LP21模具有105到106级的高阶模抑制比,对LP02模具有105级的高阶模抑制比。在宽光谱范围内都有良好的单模特性,基模损耗低至3.90×10-4 d B/m。
二、利用单模光纤中的交叉相位调制产生单周期化脉冲的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用单模光纤中的交叉相位调制产生单周期化脉冲的研究（论文提纲范文）
（1）高相干的双光学频率梳系统的研究及其应用（论文提纲范文）
| 论文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景介绍 |
| 1.1.1 光学频率梳简介 |
| 1.1.2 双光学频率梳光谱技术简介 |
| 1.1.3 双光学频率梳光谱技术的进展 |
| 1.2 论文的主要工作及创新点 |
| 1.2.1 选题的意义 |
| 1.2.2 论文的主要工作 |
| 1.2.3 论文的创新点 |
| 第二章 光学频率梳光谱技术的研究 |
| 2.1 光学频率梳光谱技术 |
| 2.1.1 光学频率梳技术 |
| 2.1.2 双光学频率梳光谱技术 |
| 2.1.3 光学频率梳的噪声分析 |
| 2.1.4 双光学频率梳相干性的研究 |
| 2.1.5 双光学频率梳吸收光谱测量的研究 |
| 2.2 光学频率梳的相位控制技术的研究 |
| 2.2.1 锁相环系统的噪声分析 |
| 2.2.2 光学频率梳的参量检测 |
| 2.2.3 鉴频鉴相器 |
| 2.2.4 光学频率梳控制器的设计 |
| 2.2.5 光学频率梳的促动器 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 低噪声光学频率梳的研究 |
| 3.1 低噪声光学频率梳振荡器 |
| 3.2 超低噪声光学频率梳 |
| 3.2.1 超低噪声光学频率梳的设计 |
| 3.2.2 超低噪声光学频率梳的输出特性 |
| 3.2.3 光学频率梳的内环锁定 |
| 3.3 低噪声光学频率梳的外环噪声 |
| 3.3.1 光学频率梳外环噪测量的原理 |
| 3.3.2 超低噪声光学频率梳外环噪声测量 |
| 3.3.3 光学频率梳的腔外噪声 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 高相干的双光学频率梳系统 |
| 4.1 高相干可溯源双光学频率梳的锁定 |
| 4.2 双光学频率梳光谱测量 |
| 4.2.1 双光学频率梳光谱测量原理图 |
| 4.2.2 双光学频率梳的光谱图 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 双光学频率梳的应用 |
| 5.1 双光学频率梳光谱与成像的同时测量 |
| 5.1.1 双光学频率梳光谱与成像的同时测量的系统设计 |
| 5.1.2 双光学频率梳光谱与成像的同时测量的结果分析 |
| 5.1.3 小结 |
| 5.2 基于双光学频率梳的光谱编码显微成像 |
| 5.2.1 双光学频率梳的显微成像系统设计 |
| 5.2.2 双光学频率梳成像的测量结果 |
| 5.2.3 微结构测量 |
| 5.2.4 小结 |
| 5.3 双光学频率梳测速 |
| 5.3.1 双光学频率梳多普勒测速的原理 |
| 5.3.2 双光学频率梳测速的系统设计 |
| 5.3.3 双光学频率梳测速的测量结果 |
| 5.3.4 小结 |
| 5.4 总结 |
| 第六章 相干的单腔双光学频率梳系统 |
| 6.1 双脉冲锁模振荡器的原理 |
| 6.1.1 保偏光纤的双折射效应 |
| 6.1.2 半导体可饱和吸收镜的锁模 |
| 6.2 双脉冲激光器的数值仿真 |
| 6.2.1 双脉冲在激光器内形成的仿真 |
| 6.2.2 脉冲在腔内的相互作用 |
| 6.3 单腔双脉冲激光器的输出特性 |
| 6.4 梳齿可分辨的双光学频率梳光谱 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作的总结 |
| 7.2 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
| Ⅰ 个人简历 |
| Ⅱ 学术论文 |
| Ⅲ 荣誉和奖励 |
| 致谢 |
（2）新型超短脉冲光纤激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 被动锁模光纤激光器的研究现状 |
| 1.2.1 高能量锁模光纤激光器研究现状 |
| 1.2.2 基于二维材料的锁模光纤激光器研究现状 |
| 1.2.3 孤子瞬态动力学研究现状 |
| 1.3 本论文的主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 超短脉冲光纤激光器的理论基础 |
| 2.1 锁模的基本原理 |
| 2.2 脉冲在单模光纤中的传输 |
| 2.3 超短脉冲光纤激光器的物理模型及仿真方法 |
| 2.3.1 耦合金兹堡-朗道方程的数值求解方法 |
| 2.3.2 等效可饱和吸收体的理论模型 |
| 2.3.3 真实可饱和吸收体的理论模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 耗散孤子共振光纤激光器的动力学特性研究 |
| 3.1 耗散孤子共振脉冲形成的新机制 |
| 3.2 耗散孤子共振脉冲的周期分岔现象 |
| 3.3 耗散孤子共振脉冲的矢量特性 |
| 3.3.1 偏振锁定矢量耗散孤子共振脉冲 |
| 3.3.2 偏振旋转锁定矢量耗散孤子共振脉冲 |
| 3.3.3 群速度锁定矢量耗散孤子共振脉冲 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 石墨烯/二硫化钨异质结锁模光纤激光器研究 |
| 4.1 石墨烯/二硫化钨异质结的制备与表征 |
| 4.2 基于石墨烯/二硫化钨异质结的L波段锁模光纤激光器 |
| 4.2.1 L波段传统孤子锁模运转 |
| 4.2.2 L波段耗散孤子锁模运转 |
| 4.3 基于石墨烯/二硫化钨异质结的C波段锁模光纤激光器 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 超短脉冲光纤激光器中的脉动矢量孤子研究 |
| 5.1 色散傅里叶变换技术的基本原理和关键技术 |
| 5.2 脉动矢量孤子的瞬态光谱特性 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 静态孤子锁模运转 |
| 5.2.3 脉动的偏振旋转锁定矢量孤子 |
| 5.2.4 脉动的准偏振锁定矢量孤子 |
| 5.2.5 双周期的孤子脉动 |
| 5.3 脉动矢量倍周期孤子的频域瞬态动力学 |
| 5.3.1 倍周期孤子锁模运转 |
| 5.3.2 短周期的倍周期孤子脉动 |
| 5.3.3 长周期的倍周期孤子脉动 |
| 5.3.4 双周期的倍周期孤子脉动 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 耗散孤子光纤激光器的启动与湮灭动力学研究 |
| 6.1 实验装置 |
| 6.2 静态耗散孤子 |
| 6.2.1 稳定的静态耗散孤子锁模运转 |
| 6.2.2 静态耗散孤子的建立和湮灭过程 |
| 6.3 脉动耗散孤子 |
| 6.3.1 稳定的脉动耗散孤子锁模运转 |
| 6.3.2 脉动耗散孤子的建立和湮灭过程 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本论文工作总结 |
| 7.2 本论文主要创新点 |
| 7.3 对未来工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（3）高重频掺钬光纤激光器及其大气传输特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 掺钬光纤激光器概述 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 光纤激光大气传输研究进展及发展趋势 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 第2章 高重频掺钬锁模光纤激光产生及大气传输基本理论 |
| 2.1 钬离子能级结构及泵浦原理 |
| 2.1.1 掺钬光纤能级结构与泵浦原理 |
| 2.1.2 铥钬共掺光纤能级结构与泵浦原理 |
| 2.2 高重频锁模光纤激光器理论模型及结构 |
| 2.2.1 被动锁模光纤激光器 |
| 2.2.2 主动锁模光纤激光器 |
| 2.3 光纤激光大气传输特性理论分析 |
| 2.3.1 大气湍流信道模拟系统原理 |
| 2.3.2 烟雾信道模拟系统原理 |
| 2.3.3 光纤激光大气传输关键指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 2μm多孤子锁模脉冲特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 2μm单孤子锁模脉冲 |
| 3.2.1 负色散区掺钬基频传统孤子脉冲产生 |
| 3.2.2 近零色散区基频色散管理孤子产生 |
| 3.3 2μm多孤子锁模脉冲 |
| 3.3.1 强度不均的多孤子脉冲 |
| 3.3.2 多孤子脉冲聚束 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高重频掺钬锁模脉冲产生及数字调制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高重频掺钬主动锁模光纤激光产生 |
| 4.2.1 掺钬主动锁模光纤激光泵浦优化 |
| 4.2.2 基于NPR滤波效应的高重频掺钬主动锁模光纤激光器 |
| 4.2.3 基于F-P滤波器的高重频掺钬主动锁模光纤激光器 |
| 4.3 高重频掺钬主动锁模脉冲同步数字调制/解调技术 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 主动锁模重频控制及多波长产生研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高重频锁模脉冲噪声抑制及重频控制 |
| 5.2.1 高阶谐波锁模脉冲超模噪声抑制 |
| 5.2.2 锁模脉冲重频控制研究 |
| 5.3 2μm多波长主动锁模脉冲产生 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 掺钬光纤激光大气传输特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 掺钬锁模光纤激光湍流信道传输特性研究 |
| 6.3 掺钬锁模光纤激光烟雾信道传输特性研究 |
| 6.3.1 室内烟雾信道模拟装置标定 |
| 6.3.2 1.55μm与2.04μm激光载波烟信道传输特性对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结及创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（4）新型光子准晶光纤基本光学特性及其OAM传输特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 光子准晶概述 |
| 1.3 光子准晶光纤 |
| 1.3.1 光子准晶光纤的基本概念 |
| 1.3.2 光子准晶光纤的结构分类与导光机理 |
| 1.3.3 光子准晶光纤的工程制备 |
| 1.4 光子准晶光纤的研究现状及其存在的问题 |
| 1.4.1 光子准晶光纤结构参量与传输特性的关系的研究现状及其存在的问题 |
| 1.4.2 基于光子准晶光纤的特种光纤的研究现状及其存在的问题 |
| 1.4.3 光子准晶光纤OAM模式传输的研究现状及其存在的问题 |
| 1.5 课题的主要研究内容 |
| 第2章 光子准晶光纤的光学性能参量及计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光子准晶光纤的光学特性 |
| 2.2.1 数值孔径NA |
| 2.2.2 V参数与无截止波长单模传输 |
| 2.2.3 色散 |
| 2.2.4 有效模场面积、限制损耗及非线性系数 |
| 2.2.5 双折射 |
| 2.3 数值方法 |
| 2.3.1 有限元法 |
| 2.3.2 时域有限差分法 |
| 2.3.3 有效折射率法 |
| 2.3.4 平面波展开法 |
| 2.3.5 多级法 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 光子准晶光纤结构参量与传输特性的关系 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双包层结构与光子准晶光纤传输特性的关系 |
| 3.2.1 双包层Stampfli型光子准晶光纤 |
| 3.2.2 双包层结构与限制损耗的关系 |
| 3.2.3 双包层结构与色散的关系 |
| 3.2.4 双包层结构与有效模场面积及非线性系数的关系 |
| 3.3 旋转重数与光子准晶光纤传输特性的关系 |
| 3.3.1 旋转重数与Sunflower型光子晶体光纤结构匹配规则的关系 |
| 3.3.2 六重Sunflower型光子准晶光纤传输特性 |
| 3.3.3 旋转重数对传输特性的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于光子准晶光纤的特种光纤 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 宽波段、超平坦近零色散、低损耗及大模场面积光子准晶光纤 |
| 4.2.1 八重双包层Penrose型光子准晶光纤 |
| 4.2.2 内包层参数与色散及限制损耗的关系 |
| 4.2.3 外包层参数与色散及限制损耗的关系 |
| 4.2.4 晶格常数与色散及限制损耗的关系 |
| 4.2.5 有效模场面积与制备误差 |
| 4.3 低弯曲损耗、单模传输及大模场面积光子准晶光纤 |
| 4.3.1 梯度Sunflower型光子准晶光纤 |
| 4.3.2 无截止波长单模传输特性 |
| 4.3.3 弯曲损耗与有效模场面积 |
| 4.3.4 弯曲对有效模场面积的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 光子准晶光纤OAM模式传输特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双包层环形芯Stamplfi型光子准晶光纤的OAM模式的传输 |
| 5.2.1 双包层环形芯Stamplfi型光子准晶光纤 |
| 5.2.2 有效折射率差与OAM相位 |
| 5.2.3 OAM模式色散、限制损耗及非线性系数 |
| 5.2.4 宏弯曲对OAM模式传输的影响 |
| 5.2.5 制备误差对OAM模式传输的影响 |
| 5.3 可控阶OAM模式色散补偿光子准晶光纤 |
| 5.3.1 双芯OAM模式色散补偿Sunflower型光子准晶光纤 |
| 5.3.2 OAM模式相位结构及电场强度与波长的关系 |
| 5.3.3 负色散与光纤结构参量的关系 |
| 5.3.4 色散补偿的普适性 |
| 5.4 小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读博士学位期间已发表与待发表的论文 |
| 附录 B 攻读博士学位期间参与的相关课题 |
| 致谢 |
（5）保偏光纤锁模脉冲注入的高重频单晶光纤再生放大器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超短脉冲激光器的研究意义 |
| 1.2 锁模光纤激光器发展概况 |
| 1.2.1 基于实体可饱和吸收体的锁模光纤激光器研究现状 |
| 1.2.2 基于虚拟可饱和吸收体的锁模光纤激光器研究现状 |
| 1.3 超短脉冲再生放大器研究现状 |
| 1.4 论文主要研究工作与创新 |
| 第2章 锁模光纤激光器和再生放大器的基础理论 |
| 2.1 光在光纤中传输的基本理论 |
| 2.1.1 非线性薛定谔方程的数值方法 |
| 2.1.2 光纤的色散 |
| 2.1.3 光纤的非线性 |
| 2.2 锁模光纤激光器的基本理论 |
| 2.2.1 锁模的建立 |
| 2.2.2 可饱和吸收体 |
| 2.2.3 非线性环路反射镜被动锁模 |
| 2.2.4 非线性偏振旋转被动锁模 |
| 2.3 可用于再生放大的光纤放大器 |
| 2.3.1 峰值功率和脉冲能量的局限性 |
| 2.3.2 平均功率的限制 |
| 2.3.3 光纤脉冲放大总结 |
| 2.4 可用于再生放大的固体放大器 |
| 2.4.1 棒状晶体 |
| 2.4.2 板条 |
| 2.4.3 碟片 |
| 2.4.4 单晶光纤 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 锁模光纤激光器研究 |
| 3.1 色散相关的锁模脉冲特征分析及实验研究 |
| 3.1.1 锁模光纤激光器中的脉冲演化 |
| 3.1.2 全正色散耗散孤子锁模实验装置的搭建 |
| 3.1.3 全正色散耗散孤子锁模实验结果及分析 |
| 3.1.4 色散管理孤子锁模实验结果及分析 |
| 3.2 保偏的全光纤结构被动锁模振荡器研究 |
| 3.2.1 保偏的全光纤结构被动锁模理论及模拟 |
| 3.2.2 保偏的全光纤结构被动锁模振荡器实验设置和结果分析 |
| 3.2.3 保偏的全光纤结构高能量类噪声脉冲振荡器 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 高重频Yb:YAG单晶光纤再生放大器研究 |
| 4.1 再生放大器工作原理 |
| 4.1.1 TEM_(00)模空间传输特性 |
| 4.1.2 光束质量M~2 |
| 4.1.3 光的偏振态 |
| 4.1.4 电光效应 |
| 4.1.5 Yb激光增益材料 |
| 4.1.6 Yb:YAG |
| 4.1.7 再生腔种子注入和能量提取 |
| 4.2 940 nm泵浦的高重复频率Yb:YAG单晶光纤再生放大器 |
| 4.2.1 种子振荡器实验设置及输出结果 |
| 4.2.2 Yb:YAG棒状晶体再生腔实验设置 |
| 4.2.3 Yb:YAG单晶光纤再生腔实验设置 |
| 4.2.4 Yb:YAG单晶光纤再生腔加载普克尔盒 |
| 4.2.5 高重复频率Yb:YAG单晶光纤再生放大器实验装置设置 |
| 4.2.6 高重复频率Yb:YAG单晶光纤再生放大器输出结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高重复频率再生放大器应用 |
| 5.1 高重复频率再生放大器在卫星激光测距的应用 |
| 5.1.1 基于光纤种子源的Nd:YVO_4高重频再生放大器 |
| 5.1.2 上海天文台卫星测距应用 |
| 5.2 高重复频率再生放大器在泵浦充气空芯反谐振光纤中的应用 |
| 5.2.1 再生放大器泵浦充气空芯反谐振光纤的拉曼激光器 |
| 5.2.2 再生放大器泵浦充气空芯反谐振光纤的自相位调制现象 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）高非线性色散平坦光纤结构设计及平坦光频梳的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 光频梳的研究背景及概述 |
| 1.2 光频梳的实现方案与研究现状 |
| 1.2.1 基于锁模激光器产生方案 |
| 1.2.2 基于克尔微腔光梳产生方案 |
| 1.2.3 基于电光调制器产生方案 |
| 1.2.4 基于非线性效应产生方案 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 2 光频梳产生的理论基础 |
| 2.1 光纤传输中的色散特性和非线性效应 |
| 2.1.1 群速度色散 |
| 2.1.2 自相位调制 |
| 2.1.3 交叉相位调制 |
| 2.1.4 四波混频 |
| 2.2 光脉冲传输理论 |
| 2.2.1 脉冲基本传输方程 |
| 2.2.2 广义非线性薛定谔方程 |
| 2.3 光学频率梳产生分析 |
| 2.3.1 正常色散非线性光纤产生光频梳 |
| 2.3.2 反常色散非线性光纤产生光频梳 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于石英基高非线性光纤优化设计及光频梳产生 |
| 3.1 基于石英基高非线性多包层结构优化设计 |
| 3.2 基于石英基五包层高非线性光纤特性分析 |
| 3.2.1 各包层折射率对光纤特性的影响 |
| 3.2.2 各包层宽度对光纤特性的影响 |
| 3.3 基于石英基类抛物型高非线性光纤特性分析 |
| 3.3.1 各包层折射率对光纤特性的影响 |
| 3.3.2 各包层宽度对光纤特性的影响 |
| 3.4 基于石英基抛物型高非线性光纤产生光频梳 |
| 3.4.1 光频梳产生方案 |
| 3.4.2 电光调制产生脉冲源方案优化设计 |
| 3.4.3 平坦光频梳产生的时频域演化过程 |
| 3.4.4 光频梳的相干性 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于LEAD SILICA硅酸铅高非线性光纤优化设计及光频梳产生 |
| 4.1 基于LEAD SILICA硅酸铅材料的高非线性光纤结构优化设计 |
| 4.2 基于LEAD SILICA硅酸铅材料高非线性光纤产生光频梳 |
| 4.2.1 平坦光频梳的时频域演化过程 |
| 4.2.2 光频梳的相干性 |
| 4.3 光频梳性能分析 |
| 4.3.1 脉冲峰值功率对光频梳的影响 |
| 4.3.2 脉冲形状对光频梳的影响 |
| 4.3.3 传输长度对光频梳的影响 |
| 4.3.4 脉冲宽度对光频梳的影响 |
| 4.4 不同材料光纤产生光频梳比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于受激布里渊散射的全光微波信号产生技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光通信与光纤通信技术 |
| 1.1.1 光通信技术 |
| 1.1.2 光纤通信技术 |
| 1.2 微波光子学 |
| 1.2.1 微波光子学的研究现状 |
| 1.2.2 微波光子学的关键技术 |
| 1.2.3 微波光子学的应用 |
| 1.3 光微波信号的产生 |
| 1.3.1 光外差法 |
| 1.3.2 光谐波滤波法 |
| 1.3.3 光微波信号的振荡产生 |
| 1.4 基于受激布里渊散射的微波信号产生 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第二章 受激布里渊散射与振荡器理论分析 |
| 2.1 受激布里渊散射的机理 |
| 2.1.1 受激布里渊散射的物理过程 |
| 2.1.2 受激布里渊散射的增益谱与损耗谱 |
| 2.1.3 受激布里渊散射的阈值分析 |
| 2.2 受激布里渊散射的应用 |
| 2.3 振荡器理论分析 |
| 2.3.1 阈值特性 |
| 2.3.2 相位噪声特性 |
| 2.3.3 频谱特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于有源小环辅助的全光微波振荡器 |
| 3.1 方案理论分析 |
| 3.1.1 SOA的波长变换 |
| 3.1.2 有源小环辅助滤波的特性分析 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 大调谐耦合式全光微波振荡器 |
| 4.1 方案原理分析 |
| 4.2 实验结果及讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 缩写及中英文对照简表 |
| 附录B 攻读硕士期间取得的研究成果 |
| 第一作者论文 |
| 非第一作者论文 |
（8）基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强/盐度分布式测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.1.1 光纤分布式传感器的研究意义 |
| 1.1.2 光纤流体静压强/盐度分布式测量技术的需求分析 |
| 1.1.3 课题研究目的简述 |
| 1.2 光纤布里渊动态光栅分布式测量技术研究现状 |
| 1.2.1 布里渊动态光栅研究历程 |
| 1.2.2 布里渊动态光栅分布式测量的研究现状 |
| 1.3 光纤流体静压强/盐度测量研究现状 |
| 1.3.1 光纤流体静压强测量技术研究现状 |
| 1.3.2 光纤溶液盐度测量技术研究现状 |
| 1.3.3 传统静压强/盐度测量技术研究现状总结 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 光纤中布里渊动态光栅理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 受激布里渊散射与布里渊动态光栅产生机理 |
| 2.3 光纤布里渊动态光栅特性分析 |
| 2.3.1 相位匹配条件 |
| 2.3.2 布里渊增强四波混频模型 |
| 2.3.3 探测光对布里渊动态光栅反射谱的影响 |
| 2.3.4 泵浦抽空效应对测量距离的限制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光纤相双折射和群双折射差异研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 保偏光纤相双折射和群双折射的特性分析 |
| 3.2.1 相双折射和群双折射介绍 |
| 3.2.2 基于Sagnac干涉仪的光纤双折射测量技术 |
| 3.3 保偏光纤中相双折射和群双折射的理论分析 |
| 3.3.1 保偏光纤双折射的理论计算 |
| 3.3.2 布里渊动态光栅测量相双折射的理论依据 |
| 3.3.3 Sagnac干涉仪测量群双折射的理论依据 |
| 3.4 光纤相双折射和群双折射的实验测量 |
| 3.4.1 基于Sagnac干涉仪的光纤群双折射测量 |
| 3.4.2 基于布里渊动态光栅的光纤相双折射测量 |
| 3.4.3 实验结果的对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于布里渊动态光栅的流体静压强分布式测量技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 流体静压强分布式测量技术的理论分析 |
| 4.2.1 流体静压强对光纤布里渊频移的影响 |
| 4.2.2 流体静压强对光纤双折射频移的影响 |
| 4.3 基于布里渊动态光栅流体静压强分布式测量实验 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验结果及分析 |
| 4.4 静压强分布测量系统温度串扰补偿技术 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于布里渊动态光栅的盐度分布式测量技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于溶胀材料光纤盐度传感器的理论分析 |
| 5.2.1 大分子聚合材料吸湿溶胀原理 |
| 5.2.2 聚酰亚胺材料溶胀特性 |
| 5.2.3 理论分析涂覆层溶胀对传感光纤的影响 |
| 5.3 基于布里渊动态光栅的光纤盐度分布式传感器 |
| 5.3.1 聚酰亚胺涂覆层传感光纤的制备 |
| 5.3.2 传感光纤及盐度测量过程介绍 |
| 5.3.3 传感光纤布里渊频移的特性分析 |
| 5.3.4 基于布里渊动态光栅的盐度分布式测量实验 |
| 5.3.5 系统重复性的验证及温度自补偿特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）脉冲光纤激光器及其非线性动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 不同工作波段的光纤激光器 |
| 1.2.1 1μm光纤激光器 |
| 1.2.2 1.5μm光纤激光器 |
| 1.2.3 2μm光纤激光器 |
| 1.2.4 3μm光纤激光器 |
| 1.3 脉冲光纤激光器 |
| 1.3.1 调Q技术 |
| 1.3.2 锁模技术 |
| 1.3.3 可饱和吸收体 |
| 1.4 非线性脉冲动力学 |
| 1.4.1 传统孤子 |
| 1.4.2 色散管理孤子 |
| 1.4.3 自相似脉冲 |
| 1.4.4 耗散孤子 |
| 1.4.5 耗散孤子共振 |
| 1.4.6 暗孤子 |
| 1.5 本论文的主要研究内容和章节安排 |
| 第二章 脉冲光纤激光器的理论基础 |
| 2.1 调Q和锁模的基本原理 |
| 2.1.1 调Q的基本原理 |
| 2.1.2 锁模的基本原理 |
| 2.2 光纤的传输特性 |
| 2.2.1 光纤中的色散效应 |
| 2.2.2 光纤中的非线性效应 |
| 2.2.3 光纤中的双折射效应 |
| 2.2.4 增益光纤的传输特性 |
| 2.2.5 光纤中的传输方程 |
| 2.3 被动锁模光纤激光器的理论模型与数值仿真 |
| 2.3.1 被动锁模光纤激光器的建模 |
| 2.3.2 真实可饱和吸收体的理论模型 |
| 2.3.3 等效可饱和吸收体的理论模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 耗散孤子共振光纤激光器 |
| 3.1 耗散孤子 |
| 3.2 耗散孤子共振光纤激光器的数值仿真 |
| 3.2.1 单脉冲耗散孤子共振 |
| 3.2.2 多脉冲耗散孤子共振 |
| 3.2.3 耗散孤子脉冲中的暗孤子与分裂现象 |
| 3.3 谐波锁模耗散孤子共振光纤激光器的实验研究 |
| 3.3.1 单脉冲耗散孤子共振的实验研究 |
| 3.3.2 谐波锁模耗散孤子共振的实验研究 |
| 3.3.3 色散与腔长对谐波锁模耗散孤子共振的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 混合锁模孤子掺铥光纤激光器的理论研究 |
| 4.1 掺铥光纤激光器中混合锁模技术概述 |
| 4.2 数值仿真 |
| 4.2.1 不同泵浦强度下的脉冲演化对比 |
| 4.2.2 不同腔长下的脉冲演化对比 |
| 4.2.3 不同线性相移偏置下的脉冲演化对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于碳纳米管的中红外脉冲光纤激光器 |
| 5.1 碳纳米管的结构与制备 |
| 5.1.1 碳纳米管概述 |
| 5.1.2 碳纳米管的手性 |
| 5.1.3 碳纳米管的制备与表征 |
| 5.1.4 碳纳米管可饱和吸收镜的制备 |
| 5.2 基于碳纳米管的中红外脉冲光纤激光器 |
| 5.2.1 被动调Q钬镨共掺光纤激光器 |
| 5.2.2 被动锁模钬镨共掺光纤激光器 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 基于碳纳米管的宽带调谐中红外脉冲光纤激光器 |
| 6.1 中红外光纤激光器的波长调谐技术 |
| 6.1.1 多模干涉调谐 |
| 6.1.2 闪耀光栅调谐 |
| 6.2 基于碳纳米管的中红外可调谐调Q光纤激光器 |
| 6.3 基于碳纳米管的中红外可调谐锁模光纤激光器 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（10）基于相干脉冲合成获得高能量及窄脉宽飞秒激光的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超短脉冲激光技术的发展 |
| 1.1.1 超短脉冲锁模激光器 |
| 1.1.2 超短脉冲放大器 |
| 1.1.3 光纤超短脉冲放大技术 |
| 1.2 相干脉冲合成技术的发展 |
| 1.2.1 相干脉冲锁定技术 |
| 1.2.2 通过相干脉冲合成获得高能量脉冲 |
| 1.2.3 通过相干脉冲合成获得少周期脉冲 |
| 1.3 微结构光纤 |
| 1.3.1 光子晶体光纤 |
| 1.3.2 空芯光纤 |
| 1.4 选题意义、研究内容及主要创新点 |
| 第2章 超短脉冲放大和光谱展宽的理论基础 |
| 2.1 非线性薛定谔方程 |
| 2.1.1 色散效应 |
| 2.1.2 自相位调制 |
| 2.1.3 数值解法 |
| 2.2 非线性对光纤中脉冲放大的影响 |
| 2.2.1 啁啾脉冲放大 |
| 2.2.2 非线性脉冲放大 |
| 2.3 高非线性光纤中的光谱展宽 |
| 2.3.1 光孤子和色散波 |
| 2.3.2 全正色散光纤中的光谱展宽 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 掺镱光纤分割脉冲放大技术的研究 |
| 3.1 分割脉冲放大中的合成效率下降 |
| 3.1.1 双折射晶体造成的合成效率下降 |
| 3.1.2 种子光啁啾对合成效率的影响 |
| 3.1.3 分割脉冲能量差异对的合成效率的影响 |
| 3.1.4 增益光纤造成的合成效率下降 |
| 3.1.5 非保偏光纤分割脉冲放大实验结果 |
| 3.2 萨格纳克干涉仪式混合分割脉冲放大系统的重新合成 |
| 3.2.1 小泵浦功率放大实验结果 |
| 3.2.2 大泵浦功率放大实验结果 |
| 3.2.3 分割脉冲放大的重新合成 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 通过相干脉冲合成获得少周期脉冲 |
| 4.1 相干脉冲合成中父脉冲的优化 |
| 4.1.1 父脉冲时间抖动的控制 |
| 4.1.2 相干脉冲合成过程中父脉冲对于合成结果的影响 |
| 4.2 基于掺镱光纤飞秒激光器的相干脉冲合成 |
| 4.2.1 父脉冲对合成脉冲影响的实验验证 |
| 4.2.2 相干脉冲合成获得少周期脉冲 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高能量超短脉冲传输反谐振光纤的设计 |
| 5.1 圆包层管负曲率反谐振光纤的单模特性 |
| 5.1.1 单层负曲率反谐振光纤的单模特性 |
| 5.1.2 双层负曲率反谐振光纤的单模特性 |
| 5.2 延长包层管双层负曲率反谐振光纤 |
| 5.3 本章小节 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、利用单模光纤中的交叉相位调制产生单周期化脉冲的研究（论文参考文献）
- [1]高相干的双光学频率梳系统的研究及其应用[D]. 邓泽江. 华东师范大学, 2021(08)
- [2]新型超短脉冲光纤激光器的研究[D]. 杜文雄. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]高重频掺钬光纤激光器及其大气传输特性研究[D]. 林鹏. 长春理工大学, 2021(01)
- [4]新型光子准晶光纤基本光学特性及其OAM传输特性研究[D]. 刘娥贤. 湖南大学, 2020(02)
- [5]保偏光纤锁模脉冲注入的高重频单晶光纤再生放大器研究[D]. 彭志刚. 北京工业大学, 2020(06)
- [6]高非线性色散平坦光纤结构设计及平坦光频梳的研究[D]. 骆飞. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]基于受激布里渊散射的全光微波信号产生技术研究[D]. 董茹阳. 贵州大学, 2020(04)
- [8]基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强/盐度分布式测量技术研究[D]. 滕雷. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [9]脉冲光纤激光器及其非线性动力学研究[D]. 吕彦佳. 电子科技大学, 2020(07)
- [10]基于相干脉冲合成获得高能量及窄脉宽飞秒激光的研究[D]. 葛爱晨. 天津大学, 2019(01)