超短脉冲在色散渐减光纤环型镜中传输特性的研究

论文摘要

光纤激光技术是非线性光纤光学的重要研究领域,由该技术实现的高质量超短光脉冲光源是未来超长距离、超大容量光通信系统的关键技术之一。虽然色散渐减光纤中高阶孤子非绝热压缩可以得到皮秒或亚皮短秒脉冲,但是利用这种光纤压缩技术获得的脉冲往往伴有较宽的基座。带有基座的脉冲在高码率光通信系统中传输时会导致相邻脉冲之间的干扰。利用非线性光纤环型镜的孤子整形可以实现消基座作用,而且可以对超短脉冲进一步压缩。另外,非线性光纤环型镜作为等效快速饱和吸收体,在光纤激光器,尤其是在掺铒光纤激光器中广泛应用于被动锁模技术中。本论文研究了利用色散渐减变光纤构成的非线性环型镜（DDF-NOLM）获得的超短脉冲特性,对不同光纤环长度的环型镜及不同输入功率得到的压缩脉冲进行了特性分析。在此基础上,提出了一种新的非线性光纤环型镜,研究了新型非线性光纤环型镜的开关特性以及超短光脉冲在其中的传输特性,获得了一些有意义的研究结果。论文共分五章:第一章:介绍非线性光纤环型镜的基本结构,总结非线性光纤环型镜的广泛应用,以及它的研究进展。第二章:分析了非线性光纤环型镜的工作原理,包括脉冲在光纤中的传输理论,耦合器的工作原理,光纤环的开关效应,及计算方法。第三章:在前面研究的基础上,提出新的光纤环结构,在多种方案中,找出最佳的结构。新的光纤环型镜由色散渐减光纤和常规光纤构成,用该结构的光纤环型镜对脉冲进行压缩,可以得到无基座,啁啾小,压缩因子大的超短脉冲,输出的超短脉冲能在常规光纤中稳定传输。与DDF-NOLM进行比较,新的光纤环型镜使用的光纤更短,获得的压缩因子更大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章前言
• 1.1非线性光纤环型镜的构造
• 1.2非线性光纤环型镜的性能与应用
• 1.3非线性光纤环型镜的研究进展
• 第二章非线性光纤环型镜的理论基础
• 2.1脉冲在光纤中的传输方程
• 2.2耦合器的传输理论
• 2.3非线性光纤环型镜的工作原理
• 2.4计算方法
• 第三章新型色散渐减光纤环型镜
• 3.1引言
• 3.2理论模型
• 3.3计算结果
• 3.4结论
• 第四章非线性光纤环型镜中飞秒脉冲的时间漂移
• 4.1引言
• 4.2理论模型
• 4.3计算结果
• 4.4结论
• 第五章工作总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表或录用的论文