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包层泵浦光纤激光器长度优化设计的研究

光通信研究 2007年第3期 48-50页

作者：史明泉宁提纲北京交通大学光波技术研究所北京100044

文章基于三能级系统光纤激光器的速率方程模型,重点分析了输入端反射系数R1、输出端反射系数R2以及泵浦功率这3个因素对包层光纤激光器最佳光纤长度L优化的影响。并用数值仿真进行了研究,得到了有意义的结果,对包层泵浦光纤激光器的研... 详细信息

文章基于三能级系统光纤激光器的速率方程模型,重点分析了输入端反射系数R1、输出端反射系数R2以及泵浦功率这3个因素对包层光纤激光器最佳光纤长度L优化的影响。并用数值仿真进行了研究,得到了有意义的结果,对包层泵浦光纤激光器的研究具有重要意义。

关键词：包层泵浦光纤激光器最佳光纤长度反射系数泵浦功率

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掺铒光纤激光器输出特性的研究

光子学报 2004年第7期33卷 777-781页

作者：徐华斌陈林上海第二工业大学应用物理系上海201209

根据掺铒光纤激光器的速率方程 ,对线性腔连续掺铒光纤激光器的输出特性进行了详细的理论分析 ,得到了 980nm泵浦的掺铒光纤激光器在稳态条件下的解析表达式利用数值模拟结果对光纤激光器的上下能级粒子数和泵浦功率沿光纤长度分布以... 详细信息

根据掺铒光纤激光器的速率方程 ,对线性腔连续掺铒光纤激光器的输出特性进行了详细的理论分析 ,得到了 980nm泵浦的掺铒光纤激光器在稳态条件下的解析表达式利用数值模拟结果对光纤激光器的上下能级粒子数和泵浦功率沿光纤长度分布以及泵浦阈值、斜率效率等进行了分析和讨论 ,并进行了 980nm泵浦的掺铒光纤激光器的实验 ,实验证明

关键词：掺铒光纤激光器放大自发辐射(ASE) 最佳光纤长度

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高功率光纤激光器端面反射系数快速优化算法

中国激光 2009年第11期36卷 2827-2831页

作者：胡旭东宁提纲陈青艳北京交通大学光波技术研究所北京100044

在高功率光纤激光器优化中提出了一种输入端反射系数与输出端反射系数快速优化算法。基于斜率效率优化准则,通过掺镱光纤激光器实例分析,数值计算结果表明,采用端面反射系数快速优化选择算法,将计算时间至少缩短为传统算法的8%,较好地... 详细信息

在高功率光纤激光器优化中提出了一种输入端反射系数与输出端反射系数快速优化算法。基于斜率效率优化准则,通过掺镱光纤激光器实例分析,数值计算结果表明,采用端面反射系数快速优化选择算法,将计算时间至少缩短为传统算法的8%,较好地避免了阶梯误差的产生,提高了计算精度;在相同的参数条件下,正向抽运时,光纤激光器的端面反射系数优化选择取值区域最大,双向抽运时,光纤激光器的端面反射系数优化选择取值区域次之,而反向抽运时,光纤激光器的端面反射系数优化选择取值区域最小。

关键词：通信技术光纤激光器端面反射系数最佳光纤长度优化算法

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掺镱光纤放大器(YDFA)特性的研究

激光杂志 2003年第6期24卷 11-13页

作者：张立文郑义郑州大学河南省激光应用技术重点实验室郑州450052

根据二能级近似模型 ,在忽略光纤损耗和放大自发辐射 (ASE)的条件 ,引入光场与掺杂分布的重叠因子 ,得到掺镱光纤放大器 (YD FA)中速率、传输方程的解析解 ,在此基础上得到了放大器增益的解析表达式、阈值泵浦功率表达式和小信号下最佳... 详细信息

根据二能级近似模型 ,在忽略光纤损耗和放大自发辐射 (ASE)的条件 ,引入光场与掺杂分布的重叠因子 ,得到掺镱光纤放大器 (YD FA)中速率、传输方程的解析解 ,在此基础上得到了放大器增益的解析表达式、阈值泵浦功率表达式和小信号下最佳光纤长度表达式 ,并利用数值模拟结果对放大器的增益、泵浦阈值、最佳光纤长度进行分析和讨论。

关键词：掺镱光纤放大器 YDFA 速率方程增益最佳光纤长度

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光脉冲在新型光纤放大系统中传输的模拟研究

光脉冲在新型光纤放大系统中传输的模拟研究

作者：杨德林天津大学

学位级别：硕士

由于超短脉冲技术的应用非常广泛,因此当今超短脉冲技术成为人们研究的热点之一,其发展日新月异,在追求更高能量,更窄脉宽的脉冲同时,全光纤系统也渐渐的取代着各种固体激光器和放大器。随着对光纤超短脉冲系统的研究不断深入,自相似以... 详细信息

由于超短脉冲技术的应用非常广泛,因此当今超短脉冲技术成为人们研究的热点之一,其发展日新月异,在追求更高能量,更窄脉宽的脉冲同时,全光纤系统也渐渐的取代着各种固体激光器和放大器。随着对光纤超短脉冲系统的研究不断深入,自相似以其特有的良好的传输特性为人们所关注,其不仅有着抵御光波分裂的能力,而且在增益光纤中按照自相似演化的脉冲最终将演化为抛物线型,具有严格的线性啁啾。这样的自相似脉冲可以用压缩器解啁啾来获得比入射脉冲脉宽更窄的超短脉冲。本课题的工作是国家自然科学基金面上项目“新型混合波导THz发射器件的设计与制备研究”(批准号:60578022)的一部分。本文借鉴了自相似理论模型,分析了在增益光纤中各种效应和因素对自相似演化的影响,例如受激拉曼散射、有限增益带宽限制、增益分布现象等。通过对这些因素的分析,得到了能够指导搭建基于自相似效应的EDFA的参数设计理论,并从优化自相似演化的角度提出了一种新式的频谱管理放大系统。本文主要内容如下: 1、介绍了当前超短脉冲技术的发展现状,比较了各种超短脉冲放大系统的特点,尤其重点分析了基于自相似的放大系统的特性。 2、借鉴了NLSE及GLE模型的自相似脉冲理论,获得了自相似的渐近解并对其特性加以分析。 3、详细分析了在增益光纤中影响脉冲自相似演化的各种因素,综合考虑这些因素,并试图在实验系统搭建和参数设计方面避免或者减小这些因素的影响,达到指导实验优化结果的目的。 4、为了进一步提高脉冲放大倍数和脉冲压缩效率,提出了一种带有频谱管理功能的自相似放大系统,并对系统的功能进行了理论模拟。最后的模拟获得了单脉冲能量为28.14nJ的输出,压缩后脉宽62fs接近变换限,平均功率562.8mW。

关键词：超短脉冲技术自相似演化受激拉曼散射增益带宽限制最佳光纤长度频谱管理 EDFA

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微纳光纤脉冲压缩器的理论研究

微纳光纤脉冲压缩器的理论研究

作者：孟婉婕湖南大学

学位级别：硕士

近年来，随着器件设计理论的完善和制备工艺技术的迅速发展，微型化已经成为光电子器件的重要发展趋势。微米乃至纳米量级的光子器件能够成功制造得益于成功制备了低损耗的微纳光纤。合理设计的微纳光纤具有大的非线性系数，而且其色散... 详细信息

近年来，随着器件设计理论的完善和制备工艺技术的迅速发展，微型化已经成为光电子器件的重要发展趋势。微米乃至纳米量级的光子器件能够成功制造得益于成功制备了低损耗的微纳光纤。合理设计的微纳光纤具有大的非线性系数，而且其色散比常规光纤大千余倍，这些特性为研究微型、高效的光脉冲压缩器提供了可能。本文基于微纳光纤来设计全光纤脉冲压缩器，并对微纳光纤脉冲压缩器的特性进行了数值模拟及理论研究，为实现微纳尺度光脉冲的有效压缩奠定了理论基础。本文主要研究内容如下：首先，基于光纤模式理论，理论上研究了微纳光纤的传输特性。根据微纳光纤的两层圆柱理论模型，利用麦克斯韦方程组和边界条件，主要研究了其模场分布、传播常数、单模条件、非线性参数、波导色散以及传输效率等重要的参数。其次，系统研究了高阶非线性效应，包括脉冲内拉曼散射、三阶色散效应以及自陡效应对微纳光纤脉冲压缩的影响程度。数值模拟的结果表明，在这三种高阶非线性效应当中，脉冲内拉曼散射对单晶硅微纳光纤中脉冲压缩的影响几乎可以忽略，三阶色散效应对脉冲压缩的影响很小，当孤子阶数比较低时其影响也是可以忽略的，而自陡效应相比拉曼和三阶色散效应而言对脉冲压缩的影响则略大一些。最后，基于单晶硅微纳光纤，研究了在两种不同的脉冲压缩方法下芯径大小变化对脉冲压缩特性的影响。由于在现有的光纤拉制工艺条件下，很难实现高精度微纳光纤的制备，难以避免在芯径大小上出现小范围的误差。因此基于单晶硅微纳光纤处在反常群速度色散区能够实现孤子效应脉冲压缩以及处在正常群速度色散区能够实现负啁啾脉冲压缩的特性，我们研究了在这两种不同的脉冲压缩方法下芯径大小的波动对脉冲压缩特性的影响，其中脉冲压缩特性包括压缩因子、质量因子以及最佳光纤长度。当利用孤子效应进行脉冲压缩，芯径大小在350nm的基础上增加5%时，对脉冲压缩特性几乎都没有影响，但是当芯径减小3%时就明显影响了脉冲压缩器特性的稳定。对于负啁啾脉冲压缩，脉冲的压缩因子随直径增大而增大，当直径大于300nm后开始减小，质量因子和最佳光纤长度的变化与压缩因子的变化相反。

关键词：微纳光纤脉冲压缩压缩因子质量因子最佳光纤长度

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微纳空芯光纤脉冲压缩器的理论研究

微纳空芯光纤脉冲压缩器的理论研究

作者：何君艳湖南大学

学位级别：硕士

随着器件设计理论的完善及制备工艺技术的飞速发展,光电器件的微型化已经成为发展的重要趋势。低损耗微纳光纤的成功制备使得构造微米乃至纳米量级的光子器件成为可能。其中,微纳光纤具有大的波导色散及非线性系数,为研制微型、高效的... 详细信息

随着器件设计理论的完善及制备工艺技术的飞速发展,光电器件的微型化已经成为发展的重要趋势。低损耗微纳光纤的成功制备使得构造微米乃至纳米量级的光子器件成为可能。其中,微纳光纤具有大的波导色散及非线性系数,为研制微型、高效的光脉冲压缩器提供了可能。本文基于微纳空芯光纤来实现光脉冲压缩,并对微纳空芯光纤脉冲压缩器进行了理论研究,为实现微纳尺度光脉冲的有效压缩提供了理论支撑。本文主要研究内容如下：1.基于光纤模式理论,数值模拟了二氧化硅和单晶硅微纳空芯光纤的线性及非线性传输特性,包括模场分布、能流密度分布、波导色散和非线性系数等。通过改变微纳空芯光纤的结构,可以调控其色散和非线性传输特性。研究结果表明,微纳空芯光纤具有强的倏逝波模场,且单晶硅微纳空芯光纤对模场的束缚能力比二氧化硅的强。而且,随着中空芯径的减小,微纳空芯光纤会出现局域光场增强现象。改变中空芯径的大小,可以调控微纳空芯光纤的模场分布、波导色散及非线性系数。单晶硅微纳空芯光纤的波导色散及非线性系数都要比二氧化硅的大。2.基于孤子效应脉冲压缩方法,系统研究了光纤结构及注入激光参数对微纳空芯光纤光脉冲压缩能力的影响。研究结果表明,合理设计纤芯直径的大小,可以使脉冲压缩效果最好,微纳空芯光纤的压缩能力比实芯光纤的强。而且通过调节中空纤芯大小,可以有效调控该光纤脉冲压缩的能力。大的初始啁啾将降低脉冲压缩的质量,高能量的初始脉冲的输入使得压缩效果要好。

关键词：微纳空芯光纤脉冲压缩压缩因子质量因子最佳光纤长度

KTP——一种新型的Nd:YAG激光倍频晶体

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激光与红外 1985年第7期 38-41页

作者：王尚铎林钧跃

一、KTP晶体KTP（KTiOPO4）是Nd:YAG激光（1.06μm）倍频的理想材料。KTP属于KxRb（1-x）TiOPO4族,斜方结构（点群mm2 ）的双轴晶体。晶体常数:a=12800（?）,b=6400（?）,C=10580（?）。表1列出了KD*P,LiNbO3及KTP晶体特性的最重要数据。令人注意的首先是与KDP族（KD*P或KDP）相比,KTP的透过范围大,非线性系数大,因此可用于有效倍频。表1 KD*P、LiNbO3及KTP晶体的特性

关键词：倍频晶体 Nd 激光器光激射器电子器件最佳光纤长度 YAG KTP 光栅对激光

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谐振腔式光纤陀螺性能分析及各项参数的确定

中国激光 1984年第10期 598-601页

作者：孙黎邓飞帆国防科技大学航天工业部第二研究院

本文导出了谐振腔式光纤陀螺的最佳长度解析表达式,考虑到受激布里渊散射,讨论了这种陀螺的极限灵敏度、耦合系数的确定及对接头损耗的要求。

关键词：光纤陀螺耦合器损耗损失消耗最佳光纤长度谐振腔