| 题名 | 光子晶体光纤中高功率超连续谱产生技术及机理研究 |
| 作者 | 方平 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-06-08 |
| 授予单位 | 中国科学院西安光学精密机械研究所. |
| 导师 | 赵卫 |
| 关键词 | 超连续谱 光子晶体光纤 非线性薛定谔方程 反常色散区 调制不稳定性 四波混频 自相位调制 |
| 学位专业 | 光学 |
| 中文摘要 | 近年来，超连续谱(Supercontinuum, SC)因其谱带宽、稳定性和相干性好而在生物医学、光通信、脉冲压缩和光谱学等领域显示出巨大优势和应用前景。光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber, PCF)具有独特的色散特性、超强的非线性和理想的单模特性，是产生SC的优良介质。本文从实验和理论两个方面研究了光子晶体光纤中产生的高平均功率和宽覆盖波段的平坦超连续谱，并简略分析其形成机理。主要研究工作如下： 1.由麦克斯韦方程组出发，介绍了超连续谱产生的理论背景，并通过编程求解非线性薛定谔方程模拟了光子晶体光纤中亚纳秒脉冲传输过程及超连续谱的产生(Supercontinuum Generation, SCG)。简述了所用数值模拟方法，并给出不同脉冲参数和不同光纤长度下的SC模拟结果，对泵浦功率、泵浦脉冲中心波长和光纤长度对SC谱宽及输出功率的影响做了观察和分析。通过分析模拟结果，发现调制不稳定性(Modulation Instability, MI)导致宽脉冲分裂现象。 2.搭建实验平台，将掺Yb3+锁模光纤激光器产生的570 ps光脉冲分别注入1.8米和11米的丹麦Crystal Fiber公司生产的光子晶体光纤，并在其反常色散区泵浦，得到了功率分别为1.15w和700mw的高平坦度超连续谱，其光谱覆盖范围分别为750nm和1350nm。还观察了不同泵浦功率对输出SC的谱宽和功率的影响。 3.通过实验结果和模拟结果的对比分析，认为可把宽脉冲泵浦光子晶体光纤产生超连续谱的过程分为两个阶段，第一阶段调制不稳定性将脉冲分裂为飞秒脉冲序列并且初步展宽光谱，第二阶段非线性效应导致飞秒脉冲的光谱迅速展宽，形成更宽更平坦的超连续谱。由此结果设计了一种光纤级联方案，以避免长光纤的损耗并得到更宽的SC输出。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 光学 |
| 公开日期 | 2011-10-09 |
| 页码 | 65 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/12264]  |
| 专题 | 西安光学精密机械研究所_中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 方平. 光子晶体光纤中高功率超连续谱产生技术及机理研究[D]. 中国科学院西安光学精密机械研究所.. 2009. |
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