论文部分内容阅读
作为应用性强的脉冲光纤激光器,根据增益光纤掺杂稀土离子的不同,其输出波长范围可以从近红外一直延伸到中红外。由于其较好的光束质量、简单的结构,低廉的成本等优点在光纤通信、激光加工、生物医学等领域有着越来越广泛的应用。本文探索了一种基于二维材料调Q或者锁模产生短脉冲的光纤激光器。我在这一研究工作中所做的工作主要有:1.搭建了基于非线性偏振旋转效应锁模的掺铒全光纤激光器,得到了最短脉冲宽度为254 fs的稳定的孤子脉冲输出,其重复频率为37.83 MHz。输出脉冲中心波长为1563 nm,光谱宽度为9.78 nm,最大输出平均功率可达38.6 mW。用此振荡腔对之后要使用的可饱和吸收体进行非线性光学特性测量。2.首次将Mo0.5W0.5S2-PVA薄膜其应用到掺铒光纤激光器中,得到了最短脉冲宽度为1.92μs,最大单脉冲能量为246.5 nJ的调Q脉冲输出。测得Mo0.5W0.5S2-PVA的调制深度为15%,饱和强度为13.97 MW/cm2,输出脉冲的重复频率随着泵浦功率的增大从52 kHz到118.4 kHz,输出功率在泵浦功率为600 mW时达到最大,为26.9 mW。3.首次将拉锥光纤形式的Mo0.5W0.5S2可饱和吸收器体应用到掺铒光纤激光器中,在泵浦功率为140 mW时在腔内实现了稳定的调Q运转,最短脉宽为1.42μs,重频变化范围为34.1 kHz-98.5 kHz,其输出功率最大可至15.6 mW,对应172.9nJ的最大单脉冲能量。4.对具有各向异性的三元过渡金属硫化物ReS1.02Se0.98硫硒合金进行了光学非线性测量,测得其调制深度为1.8%,饱和强度为0.046 MW/cm2。首次将其应用到掺铒光纤激光器中在中心波长为1531 nm附近实现了调Q运转,其脉冲宽度变化范围为4.8021.07μs,最短脉冲宽度为1.07μs。输出脉冲的重复频率变化范围为75.37152.7 kHz,对应的最大输出功率和单脉冲能量分别为4.32 mW和28.29n J。此外还研究了材料的各向异性对于调Q脉冲重复频率,中心波长和输出功率的影响。5.将ReS1.02Se0.98可饱和吸收体应用到掺铒光纤激光器中,通过优化腔型和腔内元器件,首次得到了脉冲宽度为888 fs的超快激光锁模脉冲输出。其中心波长在1561.15 nm处,光谱宽度为4.85 nm,重复频率为2.95 MHz,信噪比高达53 dB。其输出平均功率最大为0.812 mW,对应的单脉冲能量为0.275 nJ。