【摘 要】
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光纤激光器具有体积小、结构简单、稳定性高等优点,使其在各个领域应用广泛。近年来,随着脉冲光纤激光器应用领域的不断拓宽,对其输出脉冲的宽度及峰值功率的要求逐渐提高。MOPA结构脉冲光纤激光器可以保留种子源优质的激光特性,并可获得较高的峰值功率和脉冲能量,成为主要的研究热点之一。本文首先简要介绍了脉冲激光的发展进程及其应用,对国内外锁模光纤激光器及放大器的发展现状进行了阐述。介绍了锁模原理、半导体可饱
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光纤激光器具有体积小、结构简单、稳定性高等优点,使其在各个领域应用广泛。近年来,随着脉冲光纤激光器应用领域的不断拓宽,对其输出脉冲的宽度及峰值功率的要求逐渐提高。MOPA结构脉冲光纤激光器可以保留种子源优质的激光特性,并可获得较高的峰值功率和脉冲能量,成为主要的研究热点之一。本文首先简要介绍了脉冲激光的发展进程及其应用,对国内外锁模光纤激光器及放大器的发展现状进行了阐述。介绍了锁模原理、半导体可饱和吸收镜锁模技术以及脉冲在放大器中的演化过程,分析了MOPA放大技术的技术要点,并给出了SESAM锁模光纤激光器及放大器的脉冲传输方程。数值模拟部分,分析了SESAM锁模光纤激光器的腔内色散、非线性效应、增益及损耗对输出脉冲特性的影响以及种子光所携带的啁啾对放大脉冲特性的影响。放大器部分,分析了种子光特性和增益光纤长度等对放大脉冲特性的影响。实验部分,搭建了MOPA结构锁模光纤激光器,在种子源部分,参照理论模拟选择长度为0.2m的掺镱光纤作为增益介质,SESAM作为锁模元件,在泵浦功率为60m W时,获得了中心波长1060.58nm、重复频率37MHz、平均功率2.06m W的皮秒脉冲激光输出,对种子源的输出进行光纤预放大后,测得脉冲宽度为12.51ps。锁模光纤激光种子源的输出经过两级光纤放大后,获得了平均功率1W、重复频率37MHz、脉冲宽度17.2ps的脉冲激光。
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