【摘 要】
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二十多年来,光纤锁模激光器以其小巧紧凑的结构、优秀的性能、稳定的锁模状态,成为了超短脉冲激光技术领域中的生力军,引起了越来越多科研工作者的研究兴趣。近年来,不同色散结构
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二十多年来,光纤锁模激光器以其小巧紧凑的结构、优秀的性能、稳定的锁模状态,成为了超短脉冲激光技术领域中的生力军,引起了越来越多科研工作者的研究兴趣。近年来,不同色散结构、不同锁模机制的光纤激光器,丰富了超短脉冲技术的理论基础,并且促进了超短脉冲技术的应用。其中展宽脉冲(Stretched-Pulse)锁模激光器由于输出大线性啁啾脉冲、腔内演化过程呈现呼吸状态,特别适合作为光纤啁啾脉冲放大(CPA)系统的种子源。本文实现了67 mW平均功率、36 MHz重复频率的锁模脉冲输出,经过腔外压缩得到了70 fs的时域脉宽。而全正色散(ANDi)锁模激光器,由于腔内不含色散补偿器件,因而结构更为简单,运转更加稳定。同时,大模场面积光子晶体光纤由于其较大的模场面积,降低了非线性效应,能够提供更高性能的锁模输出,所以本文自然而然地将两者结合起来,实现了稳定的光纤放大系统,获得了4 W平均功率、54MHz重复频率的锁模输出,经过腔外压缩,时域脉宽达到140 fs。最后,鉴于脉冲压缩技术在超短脉冲产生、传输中的重要作用,本文从理论和实验上探索、研究了基于光子晶体光纤的新兴脉冲技术,它采用耗散过程产生锁模,锁模机制更加新颖。主要依靠频谱滤波效应等耗散过程实现腔内脉冲的整形,因此又为锁模光纤激光器引入了新的锁模机制。本文围绕掺镱的ANDi锁模光纤激光器开展了相关的理论、数值和实验研究工作。采用14 m长的高非线性光子晶体光纤,将1 ns带非线性啁啾脉宽压缩至800 ps。
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