一、Amplification and Compression of Ultrashort Fundamental Solitons in An Erbium-Doped Nonlinear Amplifying Fiber Loop Mirror（论文文献综述）
熊浩[1]（2021）在《超连续谱光源的产生及医学探测技术的应用》文中指出超连续谱具有光谱范围宽、功率高和低相干性的特点,非常适合应用于光学相干断层扫描系统。而1.6μm波段的激光位于水吸收和散射谱的低谷位置,能够有效降低水吸收和散射损耗,可作为光学相干断层扫描系统的理想光源。因此,本论文在1.6μm锁模光纤激光器基础上结合非线性效应探讨了1.6μm波段超连续谱的产生,并将超连续谱应用在光学相干层析扫描技术中。具体研究内容如下:1.设计基于非线性偏振旋转（NPR）锁模机制的光纤激光器,研究了C和L波段的锁模脉冲产生。首先,通过谐振腔设计,在净腔色散为-0.024ps2时,实现了1.5μm波段的常规孤子脉冲和波长可切换的类噪声脉冲输出,并可以观察到类噪声脉冲的调制边带。其次,合理优化谐振腔结构,控制腔内净腔色散为-0.0089ps2,获得了1.6μm波段的类噪声脉冲,并分析输出脉冲的特性演变。1.6μm波段类噪声脉冲的中心波长和3d B光谱宽度分别为1613nm和64.4nm,尖峰脉宽宽度为303fs。2.基于非线性效应研究超连续谱的产生。首先,在谐振腔外搭建了功率放大系统,用来放大谐振腔的直接输出功率。其次,利用类噪声脉冲分别泵浦三种不同类型的光纤来产生超连续谱。最后,对比分析三种光纤中脉冲光谱展宽的效果。结果表明,在高非线性光纤（HNLF）中,超连续谱的展宽效果最好。经过20m HNLF光纤后,超连续谱3d B宽度为603nm,输出功率可达到45.85m W。理论上,将该超连续谱应用在光学相干断层扫描系统中,可以得到<2μm的轴向分辨率。3.基于光学相干断层扫描技术（OCT）的成像原理,进行了超连续谱在谱域OCT系统中的应用研究。首先,构建了谱域OCT系统。其次,将1.5μm波段的ASE宽带光源应用在OCT系统中,得到系统的轴向分辨率为20μm;再将超连续谱应用在OCT系统中,测得系统的轴向分辨率为8μm,系统的轴向分辨率提高了60%。最后使用载玻片进行了成像实验,可以清晰分辨出载玻片的厚度和载玻片间的空气间隙。
唐城田[2]（2021）在《基于Mamyshev再生器的新型超短脉冲光纤激光器》文中研究表明超短脉冲激光以极高峰值功率、极短脉冲时间所带来的独特优点,现今已经被广泛应用于物理化学、生物科学和材料科学等诸多前沿交叉领域。同时,伴随着科技的发展和应用的深入,人们对超短脉冲激光器的要求日益提高,在越来越多的应用中需要多路超短脉冲甚至来自不同波段的多路超短脉冲同步工作以实现更多的功能,这使得超短脉冲光源由简单单一化向系统化复杂化和协同化发展。实现脉冲光源的协同工作日益引起重视并成为研究热点。传统的多波长激光器和跨波段超短脉冲激光器存在环境敏感,同步精度低和结构复杂等缺点。本文采用一种新的方式来解决这些问题,通过改变传统多波长激光器的运转方式,借助全光再生器采用单腔级联波长切换方式实现了多波长激光器的天然同步。并且利用拉锥光纤超连续谱实现了多波段同步脉冲激光器。论文主要研究内容如下:（1）利用飞秒光脉冲在锥形光纤中演化的数学模型,研究分析了三个波段的锥形光纤在不同色散条件下生成的超连续谱的特性。成功设计出了应用于1μm、1.5μm和2μm三个波段间的光谱相互转化的锥形光纤。（2）改变传统多波长激光器工作方式为单腔级联模式,利用置于同一环腔内的多个Mamyshev再生器首次实现了2μm波段的六波长同步激光器。利用功率传输函数对该结构的激光器进行了研究,并对影响激光器系统特性的各种参数进行了分析。（3）将拉锥单模光纤中产生的超连续谱与Mamyshev再生器相结合首次通过仿真计算实现了单环腔结构的跨三波段同步激光器。在单环腔结构内成功实现了1μm、1.5μm和2μm的飞秒脉冲同步输出。分析了光脉冲在激光器内的演化过程,讨论了系统参数对激光器的影响。
周廉[3]（2021）在《基于铌酸锂晶体差频产生宽带中红外光学频率梳的研究》文中进行了进一步梳理光学频率梳在时域上是稳定的激光脉冲序列,在频域上表现为一系列等间距的频率谱线。光梳最初是为频率计量而发明的,其宽光谱、高精度、高分辨和快速扫描的特性为激光光谱学提供了全新的测量方法。在分子光谱测量中,宽带的光梳光源可以同时激发多种样品的跃迁,基于双光梳的光谱测量技术可以在极短时间内获取高分辨的精密光谱。大量分子能在中红外波段能发生强烈的特征振动跃迁,因此中红外光谱是一种识别和量化分子的技术手段。中红外光梳在分子光谱测量中不仅具有高精度、高分辨、高速探测的特性,还兼具了高灵敏度的优点,在环境监测,呼吸诊断和工业安全等领域具有重要的研究价值。产生中红外光梳的方法有很多,其中差频的方法可以简化光梳的时频域控制系统,而且输出平均功率相对较高,波长可以覆盖整个中红外波段。本文以实现3～5μm的大气窗口的中红外光学频率梳为目标,围绕基于周期性极化铌酸锂晶体差频产生宽带中红外光梳展开研究,主要工作包括中红外光梳的光源、光谱可调谐的中红外光梳、倍频程宽度的中红外光梳等方面,最终成功研制了光谱可以直接覆盖2.6～5.3μm的宽带中红外光梳系统,并在此基础上成功实现了相干性分析以及气体吸收光谱测量,验证了中红外光梳系统在精密光谱测量应用中的适用性。具体研究内容和创新点如下:1.实现了中红外光学频率梳的种子光源。研究了基于保偏光纤的非线性放大环形镜锁模与非线性偏振演化锁模技术,通过理论分析建立锁模模型,利用数值计算和模拟仿真证明了两种锁模技术形成可饱和吸收的机制,最终验证了五种不同腔形结构实现超短脉冲的可行性,并且选用高稳定、宽光谱的非线性放大环形镜锁模作为中红外光学频率梳的种子源。2.实现了基于光纤激光系统的光谱可调谐中红外光学频率梳。基于近红外锁模光纤光梳,通过啁啾脉冲放大与光谱非线性展宽获得了宽光谱的信号光,利用光学差频技术,在啁啾极化铌酸锂晶体中产生了光谱在3.0～4.4μm区间可调谐的中红外光学频率梳。为了获取更宽调谐范围的中红外光梳,组建了具有高功率、宽光谱特性的自相似放大器,获得了平均功率56.8W,脉冲宽度33fs,峰值功率22.95MW的超短脉冲。采用周期极化铌酸锂作为非线性频率变换晶体,产生了中心波长在3.3～5.2μm可调谐的中红外光学频率梳。3.实现了光谱覆盖范围达到倍频程宽度的中红外光学频率梳。从宽带近红外设计方案出发,优化了系统输出光谱带宽以及晶体结构,通过啁啾极化铌酸锂晶体产生光谱直接覆盖2.6～5.3μm的宽带中红外光学频率梳,并且还验证了系统的相干性和多气体分子并行测量的能力。为了将宽带中红外光学频率梳进一步推向应用,简化系统结构,通过脉冲内自差频的方式在啁啾型周期性极化铌酸锂波导内同样产生了宽带中红外光学频率梳,光谱范围2.5～5.0μm。
刘思敏[4]（2020）在《矩形脉冲被动锁模掺铥光纤激光器》文中认为光纤激光器具有结构简单、散热效果好和性能可控等特性,在光通信、传感、激光加工、医疗等领域有着广泛的应用。近年来,工作在2.0μm左右人眼安全区的光纤激光器显示出了许多独特的优越性,并在许多应用领域受到了广泛的关注。掺铥光纤（TDF）的发射波长范围从1.8μm到2.1μm,被认为是2μm波段光纤激光器的理想增益介质。本论文主要是利用光纤激光器产生矩形脉冲的理论机制,对耗散孤子共振脉冲和类噪声方波脉冲掺铥光纤激光器进行了实验研究。另外,基于半导体低维纳米材料的可饱和吸收效应,实现了掺铥光纤激光器的被动锁模。主要研究内容如下:1、波长间隔可调双波长耗散孤子共振掺铥光纤激光器的研究。利用非线性光纤环镜的等效饱和吸收效应作为被动锁模机制,基于偏振器和一段保偏光纤构成的双折射Lyot滤波器,实现了掺铥光纤激光器中双波长耗散孤子共振脉冲的产生。并且,由于在线双折射Lyot滤波器的固有可调谐性,双波长光谱还可以通过调节偏振控制器进行调谐,波长间隔基本不变。实验还发现在双波长脉冲的两个中心波长处,也可以产生波长可开关的单波长脉冲。2、宽度和振幅可调的类噪声方波脉冲被动锁模掺铥光纤激光器的研究。利用非线性放大环镜的等效饱和吸收效应作为被动锁模机制,从掺铥光纤激光器中实现了类噪声方波脉冲的产生。在这个结构中有两个泵浦的存在,其中一个泵浦可以用来调节方波脉冲的振幅,另一个可以用来调节方波脉冲的宽度。实验表明方波脉冲掺铥光纤激光器输出的方波脉冲宽度和振幅可以实现独立地、连续地调节。3、基于氮化钛纳米粒子饱和吸收体的被动锁模掺铥光纤激光器的研究。基于氮化钛纳米粒子的饱和吸收效应,在掺铥光纤激光器中获得了稳定的锁模脉冲激光产生。实验表明氮化钛纳米粒子可以很好的作为饱和吸收体用于掺铥光纤激光器中,这将有助于进一步探索金属氮化物纳米粒子结构在中红外光子器件中的应用。
张裕生[5]（2020）在《被动锁模光纤激光超快瞬时动力学理论与实验研究》文中指出被动锁模超快光纤激光器具有体积小、能量大、波长范围广等特点,近几十年来广泛应用于生物成像、光通信、光谱学等领域。作为耗散系统,它也为孤子特性的分析提供了优良的研究平台。基于这种耗散特性,光纤激光中的孤子脉冲在一定条件下会演化成新的孤子态或表现出复杂的非线性动力学演化过程。由于受到探测器带宽或响应速度的限制,在实验上实时观测被动锁模光纤激光中超快瞬时动力学演化过程仍是一项艰巨的任务。本文的研究主要围绕超快瞬时动力学演化过程展开,通过理论模拟和实验研究来揭示和分析被动锁模光纤激光产生和演化的动力学过程,实现对其时频域瞬时动力学过程的实时观测。本文取得的主要研究成果如下:（1）在弱双折射情况下的锁模光纤激光器中发现了由交叉相位调制（XPM）效应诱导产生的矢量非对称孤子和双态矢量孤子。理论上通过耦合非线性薛定谔方程模拟得出这两种矢量孤子形成的关键条件包括适当的双折射、脉冲能量和色散,实验上利用色散傅里叶变换（DFT）技术验证了其光谱动力学演化过程。在一定的双折射及泵浦能量条件下,矢量非对称孤子的光谱表现为周期性红移和蓝移,峰值波长偏移量为4.3nm,周期为两个腔内往返时间。通过进一步控制系统参数,我们得到了双峰和洛伦兹型光谱交替演化的双态矢量孤子。这两种矢量孤子刷新了稳定锁模的概念,揭示了 XPM导致光谱不稳定的物理机制,激光腔的设计以及对超快过程的理解对于提高激光器的性能具有参考价值。（2）为实现高性能激光产生,首先,通过溶胶-凝胶法制备了性能优异的玻璃-石墨烯可饱和吸收体,并应用于超快激光锁模,所制备的玻璃对于提高可饱和吸收体损伤阈值和激光平均功率具有重要价值。然后,利用腔内插入可调谐滤波器的方法搭建了一种基于单壁碳纳米管锁模器件的宽带可调谐全光纤激光器,工作范围覆盖C+L波段,输出中心波长调谐范围>70nm并可连续调谐,为各种需要可变光谱波长或带宽的应用提供了一种新型光源。（3）为实现高能量宽光谱激光源,首先,我们搭建了基于自相似放大演化的锁模激光源,光谱3dB带宽随泵浦功率增加而变大,最终可达31nm且输出平均功率约150mW。然后,基于自相似演化和光谱偏置滤波效应搭建了一种适用于通信波段的Mamyshev振荡器,在实验中得到了脉宽1.6ps,光谱10dB带宽超过33nm的稳定脉冲输出,并通过仿真分析了其腔内动力学演化过程,这些结果对研究极限超短脉冲光纤激光器具有一定的参考价值和借鉴意义。（4）搭建了一种基于异步四波混频的超快时域放大系统,并实现了对被动锁模超快光纤激光中人工孤子分子以及爬行孤子动力学的实时观测。通过优化系统和引入拉曼放大可大幅度提高记录长度,可达超过5000个腔内往返时间。对于人工孤子分子外部运动动力学过程,实验表明在孤子对间隔较窄时,可以看到独特的类振动动力学,而在间隔较大时则没有。此外,结合DFT技术,可以测量稳态单孤子和爬行孤子的时频域综合动力学过程。孤子的微小运动距离在时间透镜下得以放大从而可以分辨,打破了传统示波器分辨率的限制。另外,爬行孤子的光谱表现出呼吸动力学,表明脉冲宽度和峰值功率是周期性脉动。实验中通过调节泵浦功率,稳态锁模可转变为脉动状态,表明孤子脉动在耗散系统中属于Hopf分岔行为。实验结果还强调了同时使用时间透镜和DFT技术对全场表征超快现象的重要性,并显示了单次测量如何为非线性光学中的超快瞬态动力学提供新的见解。
裴妍[6]（2020）在《低重频保偏锁模9字腔掺铒光纤激光器》文中指出低重频脉冲激光器在激光雷达、微机械加工、显微成像和生物医疗等领域具有广泛的应用前景,随着无人机、自动驾驶、远程医疗的发展,更为复杂的环境对低重频脉冲激光器的稳定性提出了更高要求。全保偏结构的光纤激光器可以显着提高系统的稳定性,但在此基础上实现低重频的锁模脉冲需要大幅增加腔长,而随光纤长度增加的光纤非线性效应将导致脉冲质量恶化,这增加了全保偏光纤激光器获得低重频锁模脉冲的难度。8字腔和9字腔激光器的出现为低重频全保偏光纤激光器带来了希望,本论文研究了腔长对锁模脉冲的影响以及不同参数下9字腔的锁模性能,在此基础上设计实现了一种低重频保偏锁模9字腔掺铒光纤激光器,论文主要工作和成果如下:（1）论文对低重频被动锁模光纤激光器进行了仿真分析,通过四阶龙格库塔法迭代求解非线性薛定谔方程来模拟腔内脉冲的循环过程,从非线性角度研究了腔长对锁模脉冲光谱和脉宽的影响。实验给出了不同腔长对应滤波器的参考带宽,这为本文实际激光器的搭建提供了重要参考。（2）根据全保偏9字腔光纤激光器的锁模机制推导出了其透射率函数,并基于该函数研究了耦合器比率、增益放大倍数、相移器大小和腔长等参数对全保偏9字腔光纤激光器锁模性能的影响,从锁模机制角度得出了最佳耦合器比率理论值为50:50,研究发现长腔情况下的9字腔激光器容易进入反饱和吸收区。（3）根据仿真研究对实际激光腔的腔长和滤波器带宽进行了预设并结合9字腔的研究结果,本文实际搭建了一个低重频全保偏掺铒9字腔光纤激光器,成功获得中心波长为1550 nm、重复频率为2.15 MHz、单脉冲能量最高为11.68 nJ的锁模脉冲输出,稳定性测评结果显示该激光器的输出功率误差均方根值为0.45%。
何鑫[7]（2020）在《用于深层生物组织多光子成像的飞秒光纤激光器研究》文中指出近年来,基于超短脉冲激光技术的迅速发展,多光子成像技术得到了广泛关注并被成功地应用到生物学、医药科学、纳米材料科学以及相关基础科学等领域。多光子成像系统具有成像深度深、光损伤小、空间分辨率高、荧光收集率高等诸多优点,而激光光源是影响系统成像性能的关键之一。目前应用于多光子成像系统的光源种类较多,其中以超短脉冲光纤光源较为突出,由于它具有结构紧凑、价格低廉、性能优良等优点,对多光子成像系统的前沿应用及产品转化都有着十分重要的意义。同时,多光子成像系统在成像应用过程中也对超短脉冲光纤激光源提出了更高的要求,其中在对生物组织成像过程中,要求研制满足深层生物组织成像的激光光源。本论文主要开展了用于深层生物多光子成像的超短脉冲光纤激光器的研究:掺铒和掺镱飞秒光纤激光的产生,以及1.7μm波段飞秒光纤激光产生的研究,同时进行了细胞组织等生物样品的制备及染色研究。本论文的主要研究内容与创新简述如下:1.基于不同锁模机制,研制了1.5μm全光纤掺铒飞秒激光器。搭建了基于碳纳米管可饱和吸收体的掺铒飞秒光纤激光器,其中心波长1560 nm,光谱宽度5.5 nm,重复频率～33.4 MHz,平均功率10 m W,脉冲宽度550 fs;为了进一步提升激光器的稳定性,搭建了基于非线性放大环形镜的全保偏掺铒飞秒光纤激光器,其中心波长1560 nm,光谱带宽18 nm,重复频率102 MHz,脉冲宽度180 fs,平均功率64 m W,并通过自制全保偏光纤放大器对功率进行了放大,输出功率可达285m W,脉冲宽度～60 fs,该系统采用全保偏光纤搭建,具有较好的稳定性和优良的锁模启动特性,适合作为光源,满足多种应用需求。同时,开展了掺铒飞秒光纤激光在光学频率梳中的实际应用研究。2.基于光纤孤子自频移效应,首次搭建了1.7μm全保偏光纤飞秒激光器。通过理论模拟分析了泵浦激光参数和光纤参数对孤子自频移效应的影响,在此基础上,利用自制的1.5μm全保偏掺铒飞秒光纤激光作为泵浦激光,采用460 m普通保偏光纤为孤子自频移模块,实现了1.7μm全保偏飞秒光纤激光输出,其平均功率35 m W,中心波长1.7μm,脉冲宽度368 fs,光光转换效率66%。本系统采用全光纤设计,结构紧凑,性能稳定可靠。3.采用非线性偏振旋转锁模技术,研制了1.0μm掺镱飞秒光纤激光器,首次观察到了耗散孤子束缚态现象。首先搭建了全正色散掺镱飞秒光纤激光器,其中心波长1047 nm,光谱带宽15 nm,脉冲宽度10.7 ps,经腔外光栅对压缩,脉冲宽度最短可达到200 fs,首次在实验中观察到了稳定的耗散孤子束缚态;其次,为了获得更短的脉冲,在全正色散掺镱飞秒光纤激光器的基础上,通过在腔内加入光栅对进行色散管理,搭建了色散管理型掺镱飞秒激光器,其平均功率80 m W,光谱带宽50 nm,重复频率50MHz,腔外压缩后脉冲宽度56 fs,该1.0μm波段飞秒激光器性能稳定,结构紧凑,可以作为后续研究1.3μm飞秒激光的种子源。4.制备了生物样品,并用荧光显微镜开展了成像研究。首先制备了大鼠脑片,应用尼氏染色法染色脑片神经细胞,并对细胞形态进行成像;其次,手术获得大鼠原代神经元,采用荧光染色剂鬼笔环肽染色神经元,并对神经细胞骨架结构进行成像;另外,完成了成纤维活细胞的培养,并利用荧光成像技术追踪炎症条件下细胞的动态变化,发现了NF-κB在给予TNF-α刺激后有出入细胞核的现象。上述工作为新搭建的深层生物多光子成像系统的成像能力调试和应用做必要的前期工作。
乔田[8]（2020）在《2.0μm高重复频率光纤光梳研究》文中研究指明光学频率梳（以下简称“光梳”）在光谱测量、频率合成、光钟等领域具有广泛的应用前景,其中,高重复频率光梳是天文光谱仪校准、高质量非线性光学显微成像、光学任意波形产生的核心部分。目前,1.0μm与1.5μm波段的光梳发展较为成熟,而2.0μm波段的光梳还处于研究阶段。尤其是高重复频率的2.0μm光纤光梳,受增益光纤掺杂浓度的限制,重复频率还未达到GHz。针对上述问题,本论文从2.0μm高重复频率锁模激光的理论研究出发,通过数值模拟确定稳定锁模的参数区间,对GHz重复频率全光纤2.0μm锁模激光器进行理论设计,实验获得了GHz重复频率锁模飞秒激光。基于GHz重复频率飞秒激光,理论和实验研究了高重复频率飞秒激光全光纤放大技术,产生了倍频程超连续光谱。结合高速光电反馈技术,实现了对高重复频率飞秒激光谐振腔的精确锁定。在此基础上,研究了高重复频率动态双光梳光谱实时测量系统,实现了对气体样品吸收光谱的高速实时测量。取得的主要成果如下:（1）实现了2.0μm波段重复频率为3 GHz的飞秒激光输出。研究了不同结构的2.0μm全光纤锁模激光器及非线性动力学,包括非线性偏振旋转锁模中调Q锁模钳制下的方波类噪声脉冲簇、可饱和吸收体锁模激光器中非线性光纤环形镜对光谱边带的影响、短腔锁模激光器中可饱和吸收体引入的非线性相移对脉冲的整形作用。基于上述研究,对GHz重复频率的全光纤锁模激光器进行了理论设计和优化,实现了2.0μm波段3 GHz重复频率飞秒脉冲输出。（2）理论设计并搭建了飞秒脉冲全光纤放大系统,实现了瓦级飞秒激光输出。通过调控光纤色散,对种子光脉冲进行展宽,在放大过程进一步结合非线性放大效应对脉冲进行压缩,最终在全光纤系统中实现了脉冲宽度为126 fs、平均功率为8 W的飞秒激光输出。（3）实现了激光器重复频率的锁定。首先,通过对锁模激光腔的温度进行调控,实现锁模脉冲重复频率的初步稳定。然后,使用实时光电反馈技术对锁模激光谐振腔重复频率精确调控,使锁模激光器的重复频率始终与参考频率保持一致,实现重复频率锁定。（4）研究了3 GHz高重复频率2.0μm动态双光梳系统。该系统可对样品的吸收光谱进行超快实时测量,探测范围为1917 nm～1937 nm。实现了对浓度为1%的氨气的实时检测,检测光谱分辨率约为14.1 pm。
陈瑜[9]（2019）在《高功率全保偏光纤结构飞秒激光器及放大器的研究》文中研究表明飞秒光纤激光器得益于超快的时间特性、极佳散热性、操作简单、无需专人维护、运转稳定和输出功率高等优势在激光器领域占据重要地位,具有开阔的应用市场,所以研究和开发性能优良的飞秒光纤激光系统十分重要。本文以新型光纤激光器及放大器的设计开发为出发点,研究从锁模原理到脉冲在光纤中演化的动力学行为给出激光器设计理念,开展了一系列基于新型光纤激光器的实验研究,优化激光器的结构和输出特性,并成功研制了一套高功率全保偏光纤结构的飞秒激光放大系统。（1）介绍了目前在全保偏光纤激光器中常用的锁模技术,并提出了结合各自优势的新型锁模方式,研究了脉冲在光纤中受色散和非线性影响的动力学行为,并借助光子色谱技术观测锁模瞬态过程,为研究锁模技术提供实验依据。（2）研究光纤系统中不同色散分布对脉冲演化的影响,开展了基于可饱和吸收体锁模的线形腔结构掺镱和掺铒光纤激光器的实验研究,借助空间元件探索最佳的工作条件,在此基础上构建了全保偏光纤结构的线形腔激光器,为开发新型激光器积累了丰富的实验资料。（3）在线形腔结构的基础上研究了非线性放大环镜与半导体可饱和吸收体结合的混合锁模环形腔全保偏光纤激光器,在掺镱全正色散分布和掺铒全负色散分布的情况下均得到了输出性能优良的超短脉冲,并进一步将掺铒全负色散分布的光纤激光器作为种子源研制了自相似脉冲放大器,得到了重复频率100.09MHz,平均功率225.6mW,光谱宽度55.72nm,脉宽70fs的脉冲输出。（4）改良全负色散分布的环形腔光纤激光器结构,增加调节自由度,通过在谐振腔内插入一段高非线性光纤实现了输出功率特性的被动调节。在非线性放大环镜中再额外增加一个放大单元,通过独立调节两个泵浦电源的输出功率构建了可编辑输出比的激光器结构,增大锁模范围,优化了脉冲输出特性。（5）建立放大器设计模型采用分级放大的方法提高脉冲增益,给出利用非线性补偿增益窄化效应对展宽后脉冲宽度的要求,丰富放大器的设计思路。研究了啁啾脉冲放大的设计方案和基于自相似演化放大脉冲的方法,在实验室研制了一套输出功率20.66W的三级级联脉冲放大系统。
孙若愚[10]（2017）在《高功率全光纤1μm超快脉冲产生及啁啾脉冲放大技术研究》文中研究说明超短脉冲光纤激光器具有结构简单、平均功率高、峰值功率高、环境稳定性好、电光效率高等优点,在精密加工、激光传感、波导刻蚀、阿秒科学等领域具有广泛应用。被动锁模技术作为获取超短脉冲输出的重要手段之一,在过去几十年里得到了飞速发展。近年来,为了获取高功率超短脉冲激光输出,并充分发挥光纤激光器及光纤放大器的优势,基于全光纤光源及自由空间脉冲压缩器的光纤啁啾脉冲放大（FCPA）技术得到了广泛的关注和研究。同时,基于非线性频率变换技术的新型超短脉冲光纤光源及单片式啁啾体布拉格光栅（CVBG）脉冲压缩器的发展也为光纤啁啾脉冲放大系统的研制提供了新的思路。本课题致力于研究高功率超短脉冲光纤激光器,使用基于全光纤设计的高功率光源和基于自由空间器件设计的脉冲压缩器,在充分发挥光纤激光器结构紧凑、柔性传输等优点的基础上,进一步减少空间元器件的应用,力求最大限度的发挥光纤激光器的优势,实现高平均功率、高峰值功率和高系统集成度的飞秒脉冲激光输出。本论文中具体的研究工作主要包括:1.全光纤被动锁模皮秒脉冲激光产生的理论和实验研究从非线性薛定谔方程出发,推导并分析了超短脉冲传输的动力学过程以及在光纤内产生的线性及非线性效应。在全光纤结构下对所搭建的多种皮秒脉冲被动锁模技术进行了理论及实验研究,包括全正色散环形腔非线性偏振旋转被动锁模技术、线形腔SESAM被动锁模技术、环形腔SESAM被动锁模技术及色散管理环形腔被动锁模技术等。通过以上技术手段在10301070 nm波长范围内分别实现了脉冲宽度1100 ps的激光输出。2.全光纤皮秒脉冲放大技术的理论和实验研究对1μm波段掺镱光纤放大技术进行了理论及实验研究。从镱离子能级结构、吸收/发射截面及放大器增益和带宽等方面系统研究了光纤放大器的工作机理和优化途径,同时为了提高放大效率、减少信号光重吸收效应,采用速率方程对激光放大过程进行了数值模拟和方案设计。利用全光纤皮秒脉冲锁模激光器作为种子源,分别建立了高功率和高能量超短脉冲掺镱光纤放大器。在1030 nm波段利用三级掺镱光纤放大器直接放大,实现了平均功率101 W、中心波长1030.4 nm、脉冲宽度36.6 ps的激光输出。在1064 nm波段,利用长光纤脉冲展宽器及AOM脉冲选择器,对光纤放大器内激光重复频率及脉冲峰值功率进行控制,实现了平均功率131 W、中心波长1064.1 nm、脉冲宽度800 ps、单脉冲能量72μJ的激光输出。3.高平均功率皮秒光纤啁啾脉冲放大系统研究在1μm波段高功率皮秒啁啾脉冲放大技术的理论研究中,首先详细分析并推导了衍射光栅对脉冲压缩器的工作原理,接着利用Fiberdesk软件模拟了全光纤脉冲展宽器的工作过程,在不同入射功率下,对脉冲宽度和光谱宽度的变化趋势进行了研究归纳。在实验阶段,利用SESAM被动锁模种子源、长距离光纤展宽器、三级包层泵浦掺镱光纤放大器和透射式衍射光栅对脉冲压缩器搭建和调试了高功率皮秒啁啾脉冲放大系统。最终实现了中心波长1064 nm、平均功率106W的激光输出,其重复频率为4.93 MHz、脉冲宽度为13.6 ps,对应单脉冲能量为21.5μJ、峰值功率为1.6 MW,并对其进行了工程化样机设计及封装。4.高峰值功率和高平均功率飞秒光纤啁啾脉冲放大系统研究利用非线性频率转换技术研制了宽光谱色散波光源,并利用该光源建立了飞秒啁啾脉冲放大系统。首先使用1.5μm波段飞秒激光泵浦一段高非线性光纤令其波长产生频移,得到了1μm波段的色散波激光输出,并利用Matlab软件对色散波的产生过程进行了数值模拟和方案优化。随后利用此光源结合AOM脉冲选择器及衍射光栅对脉冲压缩器获得了平均功率7.7 W、重复频率1.09 MHz、中心波长1065.1 nm、脉冲宽度270 fs、峰值功率26 MW的激光输出。为了进一步提高平均输出功率和系统集成度,用新型CVBG脉冲压缩器取代原有光栅对脉冲压缩器,建立了高平均功率紧凑型飞秒啁啾脉冲放大系统,获得了平均功率107W、重复频率17.5 MHz、中心波长1064 nm、脉冲宽度566 fs的激光输出。
二、Amplification and Compression of Ultrashort Fundamental Solitons in An Erbium-Doped Nonlinear Amplifying Fiber Loop Mirror（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Amplification and Compression of Ultrashort Fundamental Solitons in An Erbium-Doped Nonlinear Amplifying Fiber Loop Mirror（论文提纲范文）
（1）超连续谱光源的产生及医学探测技术的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 超连续谱的研究进展 |
| 1.3 光学相干断层扫描技术的研究进展 |
| 1.4 本论文的主要内容及章节结构 |
| 第2章 超连续谱光源的相关理论 |
| 2.1 光纤激光器的基本锁模原理与结构 |
| 2.1.1 锁模原理 |
| 2.1.2 锁模结构 |
| 2.2 锁模脉冲类型 |
| 2.2.1 传统孤子脉冲 |
| 2.2.2 类噪声脉冲 |
| 2.3 光纤中的色散和非线性效应 |
| 2.3.1 光纤中的色散 |
| 2.3.2 光纤的非线性效应 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 类噪声脉冲的产生 |
| 3.1 1.5μm波段类噪声脉冲 |
| 3.2 1.6μm波段类噪声脉冲产生 |
| 3.2.1 激光器结构 |
| 3.2.2 1.6μm波段类噪声锁模脉冲 |
| 3.3 不同波长类噪声脉冲输出特性对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超连续谱的产生 |
| 4.1 光纤中超连续谱产生的理论 |
| 4.2 超连续谱的产生实验方案 |
| 4.2.1 掺铒光纤放大系统 |
| 4.2.2 超连续谱光源的实验结构 |
| 4.3 超连续谱在三种光纤中的输出特性 |
| 4.3.1 HNLF中超连续谱的输出特性 |
| 4.3.2 DSF中超连续谱的输出特性 |
| 4.3.3 DCF中超连续谱的输出特性 |
| 4.3.4 三种光纤中超连续谱输出性能的比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 谱域光学相干层析成像的实验研究 |
| 5.1 谱域OCT的成像原理 |
| 5.2 谱域OCT系统主要参数 |
| 5.3 谱域OCT成像实验 |
| 5.3.1 OCT系统搭建 |
| 5.3.2 OCT成像结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结与创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（2）基于Mamyshev再生器的新型超短脉冲光纤激光器（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 跨波段多波长激光器 |
| 1.2.2 Mamyshev激光器 |
| 1.2.3 超连续谱的研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 光脉冲在光纤中演化的基础模型 |
| 2.1 光纤传输的基本理论 |
| 2.1.1 光脉冲演化的基础规律 |
| 2.1.2 广义非线性薛定谔方程 |
| 2.2 非线性薛定谔方程的数值求解方法 |
| 2.2.1 分步傅里叶方法 |
| 2.2.2 龙格库塔相互作用绘景 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 拉锥标准单模光纤中超连续谱的产生研究 |
| 3.1 锥形光纤中光脉冲的演化过程 |
| 3.1.1 锥形光纤中的非线性 |
| 3.1.2 锥形光纤中的色散特性 |
| 3.2 2.0μm超短脉冲泵浦拉锥单模光纤中超连续谱的产生 |
| 3.2.1 反常色散锥腰中超连续谱的产生 |
| 3.2.2 近零色散点反常色散锥腰中超连续谱的产生 |
| 3.2.3 近零色散点正常色散锥腰中超连续谱的产生 |
| 3.2.4 正常色散锥腰中超连续谱的产生 |
| 3.2.5 结论 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 2.0μm同步多波长激光器的设计及稳定性研究 |
| 4.1 2.0μm同步多波长激光器的设计及结果分析 |
| 4.1.1 工作原理 |
| 4.1.2 系统搭建及结果分析 |
| 4.1.3 系统设计原则 |
| 4.2 2.0μm同步多波长激光器稳定特性的研究 |
| 4.2.1 系统传输函数 |
| 4.2.2 不同滤波器带宽对系统稳定性的影响 |
| 4.2.3 单模光纤长度对系统稳定性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 跨波段三波长激光器的设计方案和特性研究 |
| 5.1 跨波段三波长单Mamyshev环腔激光器设计和结果分析 |
| 5.1.1 系统结构 |
| 5.1.2 系统模拟结果及讨论 |
| 5.2 跨波段双波长单Mamyshev环腔激光器的稳定特性研究 |
| 5.2.1 系统传输函数 |
| 5.2.2 不同滤波器带宽对腔稳定性的影响 |
| 5.2.3 非线性光纤长度对腔稳定性的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于铌酸锂晶体差频产生宽带中红外光学频率梳的研究（论文提纲范文）
| 论文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景介绍 |
| 1.1.1 光学频率梳简介 |
| 1.1.2 中红外光学频率梳的研究进展 |
| 1.2 论文研究工作的意义及创新点 |
| 1.2.1 选题的意义 |
| 1.2.2 论文研究的主要工作 |
| 1.2.3 论文的创新点 |
| 第二章 中红外光学频率梳的产生方法 |
| 2.1 中红外光学频率梳 |
| 2.1.1 光学频率梳的基本原理 |
| 2.1.2 中红外光学频率梳在光谱学中的应用 |
| 2.1.3 产生方法 |
| 2.2 差频产生中红外光学频率梳系统的设计 |
| 2.2.1 差频产生中红外光学频率梳的原理 |
| 2.2.2 光谱非线性展宽 |
| 2.2.3 相位匹配与准相位匹配 |
| 2.2.4 非线性晶体的选择与设计 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 中红外光学频率梳的光源 |
| 3.1 光纤激光器的锁模技术 |
| 3.1.1 锁模原理简介 |
| 3.1.2 保偏光纤激光器锁模技术的研究进展 |
| 3.2 基于非线性放大环形镜锁模的光纤激光器 |
| 3.2.1 非线性放大环形镜锁模 |
| 3.2.2 全光纤非线性放大环形镜锁模激光器 |
| 3.2.3 基于偏振分光棱镜的非线性放大环形镜锁模激光器 |
| 3.2.4 高功率非线性放大环形镜锁模激光器 |
| 3.3 基于非线性偏振演化锁模的光纤激光器 |
| 3.3.1 偏振演化锁模 |
| 3.3.2 基于交叉熔接的环形腔及其输出特性 |
| 3.3.3 基于Sagnac环的8 字腔及其输出特性 |
| 3.4 非线性放大环形镜锁模与非线性偏振演化锁模的区别 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 光谱可调谐的中红外光学频率梳 |
| 4.1 3.0~4.4μm可调谐中红外光学频率梳 |
| 4.1.1 掺镱光纤光学频率梳 |
| 4.1.2 啁啾脉冲放大器 |
| 4.1.3 中红外光学频率梳的产生 |
| 4.1.4 噪声分析 |
| 4.2 3.3~5.2μm可调谐中红外光学频率梳 |
| 4.2.1 自相似放大器 |
| 4.2.2 中红外光学频率梳的产生 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 宽带中红外光学频率梳 |
| 5.1 宽带中红外光学频率梳的产生 |
| 5.1.1 近红外光学频率梳 |
| 5.1.2 泵浦光功率放大 |
| 5.1.3 信号光光谱非线性展宽 |
| 5.1.4 近红外系统带宽的验证 |
| 5.1.5 PPLN晶体周期结构的优化 |
| 5.1.6 中红外光学频率梳的产生 |
| 5.1.7 相干性验证以及吸收光谱测量 |
| 5.2 脉冲内自差频产生的中红外光学频率梳 |
| 5.2.1 非线性晶体的优化 |
| 5.2.2 脉冲内自差频产生的中红外光学频率梳 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历以及科研成果 |
| 个人简历 |
| 学术论文 |
| 荣誉和奖励 |
| 致谢 |
（4）矩形脉冲被动锁模掺铥光纤激光器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 矩形脉冲光纤激光器 |
| 1.1.1 耗散孤子共振脉冲 |
| 1.1.2 类噪声方波脉冲 |
| 1.2 半导体低维材料的非线性光学响应及其脉冲激光应用 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 被动锁模光纤激光器 |
| 2.1 激光器基本原理 |
| 2.2 锁模光纤激光器 |
| 2.3 被动锁模的技术及原理 |
| 2.3.1 半导体可饱和吸收体 |
| 2.3.2 附加脉冲锁模 |
| 2.3.3 非线性偏振旋转锁模 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 耗散孤子共振掺铥光纤激光器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 在线滤波器 |
| 3.3 实验装置 |
| 3.4 实验结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 类噪声方波脉冲掺铥光纤激光器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于氮化钛纳米粒子饱和吸收体的光纤激光器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本章工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（5）被动锁模光纤激光超快瞬时动力学理论与实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 被动锁模技术 |
| 1.2 被动锁模光纤激光研究背景 |
| 1.3 超快激光瞬时动力学研究现状 |
| 1.3.1 传统测量技术 |
| 1.3.2 基于色散傅里叶变换技术的瞬时动力学研究进展 |
| 1.3.2.1 色散傅里叶变换技术原理 |
| 1.3.2.2 孤子频域瞬时动力学研究 |
| 1.3.3 基于时间透镜技术的瞬时动力学研究进展 |
| 1.3.3.1 时间透镜技术原理 |
| 1.3.3.2 孤子时域瞬时动力学研究 |
| 1.4 本文研究工作的重要性及主要创新点 |
| 1.5 本文的结构安排 |
| 2 被动锁模超快光纤激光动力学理论基础 |
| 2.1 非线性薛定谔方程 |
| 2.2 耦合非线性薛定谔方程 |
| 2.3 三次-五次金兹堡朗道方程 |
| 2.4 分步傅里叶解法 |
| 2.5 被动锁模超快光纤激光理论模型的建立 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 被动锁模超快光纤激光动力学理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 孤子产生及演化动力学研究 |
| 3.2.1 传统孤子 |
| 3.2.2 色散管理孤子 |
| 3.2.3 耗散孤子 |
| 3.3 孤子周期性演化动力学研究 |
| 3.3.1 矢量非对称孤子 |
| 3.3.1.1 实验装置及结果 |
| 3.3.1.2 仿真分析 |
| 3.3.2 双态矢量孤子 |
| 3.3.2.1 数值模拟 |
| 3.3.2.2 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 被动锁模超快光纤激光的产生 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于玻璃-石墨烯可饱和吸收体的锁模光纤激光器 |
| 4.2.1 溶胶-凝胶法制备流程 |
| 4.2.2 实验结果及分析 |
| 4.3 波长及脉宽可调谐锁模光纤激光器 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验结果与讨论 |
| 4.4 宽光谱锁模光纤激光器 |
| 4.4.1 实验装置 |
| 4.4.2 实验结果及分析 |
| 4.4.3 模拟结果及分析 |
| 4.5 基于Mamyshev振荡器的超快光纤激光产生研究 |
| 4.5.1 实验装置 |
| 4.5.2 实验结果及分析 |
| 4.5.3 仿真结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于时间透镜的孤子时域瞬时动力学实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于四波混频的时域放大技术仿真研究 |
| 5.3 超短脉冲时域超快测量系统研究 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验结果 |
| 5.4 孤子分子时域瞬时动力学测量 |
| 5.4.1 实验装置 |
| 5.4.2 实验结果及分析 |
| 5.5 孤子周期性时域瞬时动力学研究 |
| 5.5.1 实验装置 |
| 5.5.2 实验结果及分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（6）低重频保偏锁模9字腔掺铒光纤激光器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 论文研究背景 |
| 1.3 论文研究意义和结构安排 |
| 第二章 光纤激光器的非线性研究 |
| 2.1 光纤的非线性理论研究 |
| 2.2 脉冲在光纤中传输的仿真实验 |
| 2.3 低重频被动锁模光纤激光器的仿真模拟 |
| 2.3.1 建模理论 |
| 2.3.2 非线性薛定谔方程求解 |
| 2.3.3 数值仿真结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光纤激光器的锁模研究 |
| 3.1 锁模基本原理 |
| 3.2 被动锁模技术 |
| 3.3 常见锁模脉冲类型 |
| 3.4 全保偏9字腔光纤激光器锁模研究 |
| 3.4.1 全保偏9字腔光纤激光器工作机制 |
| 3.4.2 全保偏9字腔光纤激光器性能研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 低重频全保偏掺铒9字腔光纤激光器的实验研究 |
| 4.1 低重频全保偏9字腔激光器实验原理 |
| 4.2 低重频全保偏9字腔激光器实验结果 |
| 4.2.1 电谱测量 |
| 4.2.2 光谱测量 |
| 4.2.3 自相关测量 |
| 4.2.4 稳定性评测 |
| 4.3 输出脉冲的研究 |
| 4.3.1 泵浦功率对输出脉冲的影响 |
| 4.3.2 输出脉冲的腔外压缩 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（7）用于深层生物组织多光子成像的飞秒光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 多光子成像技术的研究进展 |
| 1.2 超短脉冲光纤激光源的研究进展 |
| 1.2.1 普通多光子成像中超短脉冲光纤激光源的研究进展 |
| 1.2.2 深层多光子成像中超短脉冲光纤激光源的研究进展 |
| 1.3 本论文主要研究内容与结构安排 |
| 第二章 被动锁模光纤激光器的理论模型及锁模技术 |
| 2.1 被动锁模光纤激光器的理论模型 |
| 2.1.1 光脉冲在无源光纤中的传输理论 |
| 2.1.2 光脉冲在增益光纤中的传输理论 |
| 2.1.3 非线性薛定谔方程的分步傅里叶算法 |
| 2.1.4 被动锁模光纤激光器物理模型 |
| 2.2 被动锁模技术的基本原理 |
| 2.2.1 基于可饱和吸收体锁模的基本原理 |
| 2.2.2 基于非线性偏振旋转锁模的基本原理 |
| 2.2.3 基于非线性放大环形镜锁模的基本原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 全光纤掺铒飞秒激光器的研究 |
| 3.1 掺杂Er离子光纤特性 |
| 3.2 基于碳纳米管掺铒飞秒光纤激光器的研究 |
| 3.3 基于NALM全保偏掺铒飞秒光纤激光器的研究 |
| 3.4 掺铒飞秒光纤激光器在光频梳中的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于孤子自频移效应的1.7μm飞秒激光的产生 |
| 4.1 超短脉冲在光纤传输中的孤子自频移理论 |
| 4.2 基于孤子自频移效应的1.7μm飞秒激光的产生 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 掺镱飞秒光纤激光器的研究 |
| 5.1 掺杂Yb离子光纤特性 |
| 5.2 全正色散NPR掺镱飞秒光纤激光器的研究 |
| 5.3 色散管理型NPR掺镱飞秒光纤激光器的研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 生物样品的制备及染色技术的研究 |
| 6.1 动物脑片的制备及尼氏染色技术研究 |
| 6.2 原代神经元细胞的培养和神经元骨架染色技术研究 |
| 6.3 成纤维细胞在炎症因子刺激下的动态追踪研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本论文的主要结论与创新 |
| 7.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（8）2.0μm高重复频率光纤光梳研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光学频率梳概述 |
| 1.2 光梳的关键技术 |
| 1.2.1 重复频率的锁定 |
| 1.2.2 载波包络频率偏移的锁定 |
| 1.2.2.1 载波包络偏移频率信号锁定的基本原理 |
| 1.2.2.2 基于自参考2f-f差频技术的光路设计 |
| 1.3 高重复频率光梳的种类、特性及研究进展 |
| 1.4 基于高重复频率光纤激光器的2.0μm光梳的产生及研究进展 |
| 1.5 2.0 μm双光梳实时测量系统及基本原理 |
| 1.6 本研究课题的来源和研究目的 |
| 1.6.1 本课题的来源 |
| 1.6.2 本课题的研究目的和意义 |
| 1.7 本文研究的主要内容 |
| 第二章 从MHz到 GHz的锁模掺铥光纤激光器 |
| 2.1 非线性偏振旋转被动锁模掺铥光纤激光器 |
| 2.2 高能量超宽谱掺铥光纤激光器 |
| 2.2.1 110MHz可饱和吸收体掺铥光纤激光器 |
| 2.2.2 110MHz飞秒脉冲全光纤放大系统及超连续谱形成 |
| 2.3 GHz全光纤掺铥飞秒脉冲激光器 |
| 2.3.1 高重复频率短脉冲激光腔结构设计 |
| 2.3.2 2GHz全光纤掺铥飞秒脉冲激光器 |
| 2.3.3 3GHz全光纤掺铥飞秒脉冲激光器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 2.0μm高重复频率全光纤飞秒放大系统及超连续光谱的产生 |
| 3.1 高重复频率光纤放大器的理论研究与设计 |
| 3.1.1 非线性啁啾脉冲放大技术 |
| 3.1.2 高峰值功率的2.0μm高重复频率全光纤飞秒放大系统 |
| 3.2 峰值功率大于30kW的126fs脉冲的产生 |
| 3.3 2GHz锁模脉冲超连续光谱的产生 |
| 3.3.1 超连续光谱产生的基本原理与相干性 |
| 3.3.2 2GHz高重复频率超连续光谱的产生与相干性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 全光纤锁模激光器重复频率的锁定 |
| 4.1 光纤结构压控振荡器的响应特性 |
| 4.2 用于PZT封装的结构件设计 |
| 4.3 高重复频率锁模光纤激光器的重复频率锁定实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 3GHz高重复频率动态双光梳实时光谱测量系统 |
| 5.1 高重复频率双光梳实时光谱测量的理论分析 |
| 5.2 3GHz双光梳实时光谱测量系统的搭建 |
| 5.3 氨气吸收谱线的实时测量 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）高功率全保偏光纤结构飞秒激光器及放大器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 飞秒光纤激光器及放大器的研究背景 |
| 1.2 飞秒光纤激光器的国内外研究现状 |
| 1.3 高功率飞秒光纤放大器的研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 2 脉冲传输的动力学演化过程研究 |
| 2.1 锁模技术的原理及分类 |
| 2.2 色散对脉冲作用的研究 |
| 2.3 光纤系统非线性的研究 |
| 2.4 基于光子色谱技术对锁模建立动力学行为的研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 新型全保偏光纤结构飞秒激光器的研究 |
| 3.1 光纤系统中色散分布对脉冲演化特性的研究 |
| 3.2 基于可饱和吸收体锁模的线形腔光纤激光器的研究 |
| 3.3 基于混合锁模机制的环形腔飞秒光纤激光器的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高功率全保偏光纤结构飞秒激光放大系统的研究 |
| 4.1 放大系统模型和增益窄化效应的研究 |
| 4.2 飞秒激光脉冲啁啾放大技术 |
| 4.3 自相似放大理论及脉冲演化 |
| 4.4 高功率全保偏光纤激光系统的实验研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文及专利 |
（10）高功率全光纤1μm超快脉冲产生及啁啾脉冲放大技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超短脉冲光纤激光器的研究背景和意义 |
| 1.2 高功率超短脉冲光纤激光器的技术途径 |
| 1.2.1 锁模技术 |
| 1.2.2 主振荡功率放大技术 |
| 1.2.3 啁啾脉冲放大技术 |
| 1.3 高功率超短脉冲光纤激光器研究概况 |
| 1.3.1 全光纤啁啾脉冲种子源研究进展 |
| 1.3.2 高功率啁啾脉冲放大技术研究进展 |
| 1.4 论文主要研究工作与创新 |
| 第2章 光纤中超短脉冲的产生与放大基础理论 |
| 2.1 光在光纤中传输的基本理论 |
| 2.1.1 波的传输方程 |
| 2.1.2 光纤模式 |
| 2.1.3 非线性脉冲传输方程 |
| 2.1.4 光纤色散特性 |
| 2.1.5 光纤中的非线性效应 |
| 2.2 光纤被动锁模技术基本理论 |
| 2.2.1 光纤环路反射镜锁模技术 |
| 2.2.2 非线性偏振旋转锁模技术 |
| 2.2.3 可饱和吸收体锁模技术 |
| 2.3 光纤放大技术基本理论 |
| 2.3.1 镱离子能级结构和吸收/发射截面 |
| 2.3.2 速率方程 |
| 2.3.3 放大器增益和带宽 |
| 2.4 脉冲压缩技术基本理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 全光纤被动锁模技术研究 |
| 3.1 全光纤非线性偏振旋转锁模技术研究 |
| 3.2 全光纤半导体可饱和吸收镜锁模技术研究 |
| 3.2.1 半导体可饱和吸收镜基本特性研究 |
| 3.2.2 线形腔SESAM锁模振荡器实验研究 |
| 3.2.3 环形腔SESAM锁模振荡器实验研究 |
| 3.3 基于PCF的色散管理锁模技术研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 全光纤超短脉冲激光放大技术研究 |
| 4.1 高功率皮秒脉冲掺镱全光纤放大器研究 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 实验结果及分析 |
| 4.2 高能量皮秒脉冲掺镱全光纤放大器研究 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 实验结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高功率皮秒掺镱光纤啁啾脉冲放大系统 |
| 5.1 光栅对脉冲压缩器理论及实验研究 |
| 5.2 光纤展宽器模拟仿真 |
| 5.3 高功率皮秒掺镱光纤啁啾脉冲放大系统研究 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于色散波光源的飞秒光纤啁啾脉冲放大系统 |
| 6.1 色散波产生技术研究 |
| 6.1.1 色散波产生实验 |
| 6.1.2 色散波产生模拟 |
| 6.2 高峰值功率飞秒啁啾脉冲放大系统研究 |
| 6.2.1 实验装置 |
| 6.2.2 实验结果及分析 |
| 6.3 高平均功率飞秒光纤啁啾脉冲放大系统研究 |
| 6.3.1 啁啾体布拉格光栅脉冲压缩器 |
| 6.3.2 实验装置 |
| 6.3.3 实验结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、Amplification and Compression of Ultrashort Fundamental Solitons in An Erbium-Doped Nonlinear Amplifying Fiber Loop Mirror（论文参考文献）
- [1]超连续谱光源的产生及医学探测技术的应用[D]. 熊浩. 长春理工大学, 2021(02)
- [2]基于Mamyshev再生器的新型超短脉冲光纤激光器[D]. 唐城田. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]基于铌酸锂晶体差频产生宽带中红外光学频率梳的研究[D]. 周廉. 华东师范大学, 2021(12)
- [4]矩形脉冲被动锁模掺铥光纤激光器[D]. 刘思敏. 南京邮电大学, 2020(03)
- [5]被动锁模光纤激光超快瞬时动力学理论与实验研究[D]. 张裕生. 浙江大学, 2020(02)
- [6]低重频保偏锁模9字腔掺铒光纤激光器[D]. 裴妍. 北京邮电大学, 2020(05)
- [7]用于深层生物组织多光子成像的飞秒光纤激光器研究[D]. 何鑫. 西北大学, 2020(01)
- [8]2.0μm高重复频率光纤光梳研究[D]. 乔田. 华南理工大学, 2020
- [9]高功率全保偏光纤结构飞秒激光器及放大器的研究[D]. 陈瑜. 华中科技大学, 2019(04)
- [10]高功率全光纤1μm超快脉冲产生及啁啾脉冲放大技术研究[D]. 孙若愚. 北京工业大学, 2017(04)