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光子晶体光纤及其激光器

光子晶体光纤 (PCF)与普通光纤相比有着优秀的单模特性、色散特性和非线性特性。  (本文共4页) 阅读全文>>

中国计量学院
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光子晶体光纤偏振特性及其应用

摘要:本论文的主要研究内容是光子晶体光纤偏振特性及其应用。主要对高双折射光子晶体光纤,二氧化碳激光器微加工后光子晶体光纤和部分灌入型光子晶体光纤的偏振特性进行研究和分析,并根据其特有的偏振特性制作基于光子晶体光纤的传感器和偏振器件。1、根据高双折射光子晶体的偏振特性,将其插入到光纤环镜中用于制作光纤传感器。首次提出了一种基于高双折射光子晶体光纤的高灵敏度温度传感器。利用一段长度为6.1cm的灌入酒精高双折射光子晶体光纤插入到光纤环镜中作为温度传感头,通过波长检测实现对温度变化引起干涉谱漂移的监测,温度灵敏度高达6.6nm/°C。还提出了一种基于强度检测的高双折射光子晶体光纤应力传感器。将一段长度为7.95cm的高双折射光子晶体光纤插入到光纤环境中作为应力传感头,通过强度检测实现对应力变化引起干涉谱漂移的监测,大大降低了实验成本同时保证了应力传感器的灵敏度。2、对二氧化碳激光器微加工后的空芯和实心光子晶体光纤的偏振特性进行了系统的...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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多芯光子晶体光纤飞秒激光系统及其在频率变换中的应用

光纤激光器以其结构紧凑、抗干扰性好、光束质量高等优势成为近几年来超快激光技术的研究热点。但是传统光纤纤芯模场面积较小,光纤激光器的功率提升受到非线性的严重限制。本论文以提升光纤激光器和放大器的性能为宗旨,围绕多芯光子晶体光纤展开了系统研究。数值模拟了多芯光子晶体光纤的结构和模式特性,实验建立了基于多芯光子晶体光纤的锁模激光器和放大器,并开展了高功率飞秒激光器在频率变换中的应用研究。论文主要工作如下:1、首次提出并设计了一种混合型多芯光子晶体光纤,实现了同相位超模模式整形并且远场保持高斯分布。同时,此光纤的同相位超模在任何功率水平下都具有最高的增益系数,为克服现有多芯光子晶体光纤同相位超模选取困难提供了一个新的技术途径。2、基于掺镱18芯大模场面积光子晶体光纤,建立了全正色散锁模的光纤激光器,首次实现了多芯光子晶体光纤激光器的锁模运转。获得了3.3W的高平均功率锁模脉冲输出,噪声的抑制比达到70 dB;通过在腔内引入多通镜,将单脉...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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多芯光子晶体光纤激光器及光子晶体光纤表面等离子体共振传感研究

光子晶体光纤以其灵活的结构设计和优异的光学性能受到广泛关注,成为光纤光学领域中研究的热点,尤其在光纤激光和光纤传感领域中尤为突出。本文从理论和实验出发研究了多芯光子晶体光纤和柚子型光子晶体光纤在以上两个领域中的应用:利用有限元法数值模拟了多芯光子晶体光纤激光器的模场和温度分布特性;开展了18芯光子晶体光纤激光器的近场同相位超模选择及纵向温度分布的实验研究;数值模拟并实验分析了基于柚子型光子晶体光纤的表面等离子共振传感特性。本文的主要工作和创新点归纳如下:1.理论分析了多芯光子晶体光纤激光器的模式耦合原理及超模分布特性,利用有限元法分别对具有16芯矩形阵列结构及18芯和19芯环形阵列结构的光子晶体光纤激光器的超模分布特性进行了数值模拟分析。2.分析研究了光纤激光器的泵浦耦合系统,采用Basic语言对耦合过程进行了可视化编程设计,分析了不同透镜组合的耦合特性;通过选用两块凸面相对的非球面透镜组成了泵浦耦合系统,实现了对泵浦光1:1的...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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光子晶体光纤超连续谱与激光器和Nd:GdVO_4激光器的研究

光子晶体光纤(PCF)具有可控的零色散点波长和高的非线性系数,被广泛用于非线性光学方面。而其大模面积和无截止单模的设计,有效地克服了常规光纤的缺陷,可显著改善光纤激光器的某些性能。因此,研究PCF产生超连续谱及PCF激光器,具有重要的学术价值和实际应用价值。作为一种比较新型的激光晶体,Nd:GdVO4晶体除了具有Nd:YVO4晶体的优点之外,它的热导率也稍高于Nd:YAG晶体,被认为是一种在高功率全固态激光器领域很有发展前景的激光晶体。本论文的主要内容及创新点概括如下:对光子晶体的概念、原理、特性、分类、制备方法、计算方法、应用和前景进行了比较系统的综述;简要介绍了光子晶体光纤的特点、种类、制作方法、研究现状及其潜在应用价值。采用光参量放大器泵浦2.5米保偏PCF获得了超过两个倍频程(300 nm-1350 nm)的超连续谱,在1.5 (m -1.8 (m范围内也观察到了弱的光谱峰,OH离子的吸收造成了在1.4 (m左右的光谱凹...  (本文共109页) 本文目录 | 阅读全文>>

南开大学
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光子晶体光纤填充和光子晶体光纤光栅的研究

本论文选题于国家973、863以及国家自然科学基金等项目,结合课题的要求和主要目标,在对光子晶体光纤(PCFs)传输特性研究的基础上,首先对光子晶体光纤光栅进行了理论和实验研究;然后,采用平面波展开法和有限单元法分析了在光纤的空气孔中填充高折射率液晶对光纤传导机制和传输特性的影响,提出并设计了几种新型光子晶体光纤;最后,提出并研制成功连续可调谐、输出功率谱均衡的全光纤化、高功率包层泵浦铒镱共掺光纤激光器实验样机。主要研究内容和成果包括以下基本方面:1、首次提出基于填充高折射率介质(液晶)的折射率引导型PCF的光子带隙理论分析方法,在此理论的指导下,采用平面波展开法和有限单元法研究了填充对光纤传导机制和传输特性的影响,研究结果表明液晶填充可以实现光子晶体光纤导光机制的转变。基于光子带隙理论利用光纤传导模式在带隙内外传导模式的损耗、色散等特性的差异,我们首次提出并设计了通过外界物理量调节包层中填充介质的折射率,改变光子带隙和传导模式...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>