光纤光学论文_于锦华,励强华,于程程

导读:本文包含了光纤光学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光纤,光学,激光器,频率,光谱,脉冲,波导。

光纤光学论文文献综述

于锦华,励强华,于程程[1](2019)在《内包层椭圆孔光子晶体光纤光学特性分析》一文中研究指出针对光纤通信和传感系统中高双折射的应用需求,文章提出了一种新型光子晶体光纤,其包层由圆形空气孔按六角晶格结构排列而成,将最内层设计为4个椭圆空气孔和两个小圆空气孔。采用全矢量有限元法,通过改变内包层椭圆空气孔的椭圆率和圆形空气孔的大小,对该光纤的有效折射率、双折射系数、非线性系数和色散特性进行了仿真研究,仿真结果表明,当椭圆率为0.5,小圆孔直径为0.8μm时,在波长为1 550 nm处可得到4.22×10~(-2)的高双折射系数、109.65 km~(-1)·W~(-1)的高非线性系数和低至-14 ps/(nm·km)的色散值。文章提出的光子晶体光纤具有高双折射及高非线性的性质,可应用于光开关等领域,为光纤通信和光纤传感等方面的研究提供了理论基础。(本文来源于《光通信研究》期刊2019年04期)

罗大平[2](2019)在《高平均功率飞秒光纤光学频率梳产生及其噪声特性的研究》一文中研究指出基于飞秒锁模激光脉冲和高功率光纤放大技术发展的高功率光纤光学频率梳有望替代钛宝石光学频率梳,在精密光谱测量、时间频率计量和阿秒超快光学等领域具有重要的应用。目前,高功率光纤光学频率梳的发展急需突破以下技术瓶颈:研究稳定的新型光纤锁模技术,降低激光脉冲的噪声,提升激光光源的稳定性;探索光纤超短脉冲放大的新技术,突破增益窄化、非线性效应和模式不稳定等限制,降低脉冲放大过程中非线性累积的相位噪声和强度噪声;发展高功率飞秒激光脉冲时频域控制技术,实现更高平均功率的光纤光学频率梳。本论文以高平均功率飞秒光纤光学频率梳产生技术和噪声抑制为主题展开研究。研究了光纤锁模技术和腔内噪声抑制技术,获得了超低噪声高重复频率飞秒激光脉冲;选用高增益大模场掺镱光纤,分别实现了超短脉冲激光的啁啾脉冲光纤放大和自相似脉冲光纤放大,抑制了飞秒激光脉冲高功率放大过程中引入的附加噪声;研制了高功率飞秒激光脉冲的时-频域控制系统,实现了两台低噪声高功率的飞秒光纤光学频率梳。本论文具体研究内容和创新点概括如下:1.研制了基于非线性偏振旋转锁模的超低噪声的集成化光纤激光器。通过合理设计腔型结构,结合腔内色散管理和泵浦优化,获得了脉冲宽度50fs,光谱宽度50nm超短激光脉冲,激光脉冲重复频率提升到500MHz。采用谐波锁模技术,获得重复频率为1GHz的稳定的谐波锁模脉冲输出;综合抑制泵浦噪声、色散噪声和环境噪声,实验中大幅度地降低了激光种子源的相位和强度噪声,获得了1Hz-10MHz内累计相位噪声和累计强度噪声仅为1.6mrad和0.085%的超低噪声飞秒激光脉冲,是目前文献报道的最低自由运转噪声的1GHz光纤飞秒锁模激光器。2.通过理论计算和实验研究,深入研究了高功率啁啾脉冲光纤放大器中脉冲时频域演化过程。计算模拟了脉冲展宽、增益窄化、自相位调制以及受激拉曼散射等过程对啁啾脉冲光纤放大器输出脉冲的影响,优化了放大噪声抑制技术,设计了高功率棱栅高阶色散压缩器,发展了高平均功率低噪声啁啾脉冲光纤放大技术,获得了250MHz,132W,180fs的高平均功率的傅里叶变换极限脉冲。为了进一步压缩高功率光学频率梳的脉冲宽度,发展了高平均功率低噪声自相似脉冲光纤放大技术,输出光谱在非线性放大过程中得到展宽,获得了覆盖1000-1100nm的脉冲输出光谱,克服了增益窄化效应对压缩后脉冲宽度的制约,将平均功率为109W的放大脉冲的时间宽度压缩至42fs,是目前报道的高重复频率、百瓦量级飞秒脉冲非线性放大获得的最短脉冲宽度。3.研制了高功率飞秒脉冲时频域控制系统,实现了高平均功率飞秒脉冲的重复频率f_r和载波包络相位偏移频率f_0的锁定控制。利用低噪声探测和锁相环技术,实现了自相似光纤放大脉冲的f_r和f_0锁定,锁定的f_r和f_0频率标准差仅1.32和0.94mHz,长时稳定性为8.6×10~(-13)和9.7×10~(-13),获得了109W,42fs高功率宽波段光纤光频梳,首次实现了基于自相似脉冲放大的高功率光频梳。4.开展了基于高功率近红外飞秒脉冲的非线性频谱拓展实验研究。基于自相似脉冲放大产生的宽光谱飞秒光学频率梳,利用非线性二倍频系统,实现了平均功率近9W的505-555nm可调谐光频梳输出;利用非线性四倍频系统,实现了平均功率1W以上的253.6-275.0nm可调谐紫外光频梳输出。(本文来源于《华东师范大学》期刊2019-03-01)

谢戈辉,刘洋,罗大平,朱志伟,邓泽江[3](2019)在《光纤光学频率梳》一文中研究指出在时域上,光学频率梳(光频梳)表现为时间间隔固定的超短脉冲序列,具有飞秒量级的时间宽度和极高的瞬时电场强度;在频域上,光频梳呈现为数百万频率间隔固定的频率齿的集合,每根梳齿都具备窄线宽稳频连续激光器的频率精度。光频梳已经发展成为一种重要的科研工具,广泛应用于高精度原子、分子特征信息识别,物质内部结构解析,生物成像及空间遥感成像等诸多科学研究领域。文章首先说明光频梳的基本技术原理,然后介绍华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室在光频梳研制领域的进展,并详细介绍基于自研光频梳发展的两种应用:双光梳叁维编码成像和双光梳分子光谱。(本文来源于《自然杂志》期刊2019年01期)

谭志存,唐曦[4](2018)在《基于LabVIEW的光纤光学实验室综合测控系统设计》一文中研究指出针对非线性光学实验的测控需求,利用LabVIEW强大的虚拟仪器技术开发出一套"光纤光学实验室综合测控系统".该系统操控简便、人机交互性强,通过模块化设计整合了激光器控制器、信号源、可调激光源、功率计、光谱仪、频谱仪和示波器等多种仪器设备,能够自动改变实验系统的关键参数并实时并行抓取光谱、频谱和时间序列等多种数据,从而实现高度自动化的科研实验.结果表明,该综合测控系统的研发能够显着提高实验效率,为完成各项科研任务提供了有力的支撑.(本文来源于《西南大学学报(自然科学版)》期刊2018年09期)

白航宇[5](2018)在《单纵模脉冲光纤激光器及在中红外光纤光学参量振荡器中的应用》一文中研究指出单纵模脉冲由于兼具窄线宽和高峰值功率的特点,在激光雷达、非线性频率转换、遥感等领域具有广泛的应用。同时,中红外激光因其巨大的应用前景一直受到广泛的关注,以单纵模脉冲光纤激光器作为泵浦源,通过光纤光参量振荡器产生中红外波段的可调光源是一条切实可行的途径。本文以单纵模连续光光纤激光器为基础,利用注入锁定技术获得单纵模脉冲激光并对其进行功率放大,通过分析大频移的简并四波混频理论,发现单纵模脉冲光纤激光器可以满足中红外光纤光学参量产生及光学参量振荡器对泵浦光的要求,并在此基础上设计了一种适用于中红外光纤光学参量振荡器的硫化物叁孔悬芯光纤,针对基于该光纤的中红外光纤光学参量振荡器进行了仿真建模并分析其性能。论文的具体内容如下:本文通过在掺镱光纤激光器中结合光纤型Lyot滤波器与饱和吸收体的结构,.实现了在1045-1076nm的31 nm调谐范围内单纵模激光输出,利用延时自外差法测得激光线宽为3.6 kHz;实验研究了采用光纤光栅的可调谐单纵模掺镱光纤激光器,其调谐范围为3 nm,但工作稳定,激光线宽为2.6 kHz,且输出稳定。以采用光纤光栅的单纵模掺镱光纤激光器作为种子注入主动调Q激光器,通过注入锁定实现了单纵模脉冲输出。再利用多级放大器结构,通过逐级优化各级放大器的参数,减小受激布里渊散射的影响并保持对ASE噪声的抑制,放大后得到了重频1 kHz、脉宽349 ns、峰值功率252.7 W、信噪比>20 dB、线宽<0.03 nm的单纵模脉冲输出。基于大频移简并四波混频的理论,以光子晶体光纤LMA8为例,模拟分析了中红外光纤光学参量产生及振荡对泵浦光的线宽、峰值功率、脉宽等参数的要求。说明了所搭建的单纵模脉冲激光器作为中红外光纤光学参量振荡器泵浦光源的可行性。按照光纤光学参量振荡的性能要求,设计了叁孔悬芯硫化物光纤结构,通过色散调控使其可由单纵模脉冲掺铥光纤激光器泵浦以产生2-5 μm的中红外激光,建立了光纤光参量振荡器的仿真模型,分析了所设计的基于叁孔悬芯硫化物光纤的中红外光纤光参量振荡器的性能,发现其具有低至0.21 W的泵浦阈值功率,以及高达19%的转换效率。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-09-17)

刘婷婷,郝强,曾和平[6](2018)在《全保偏光纤光学频率梳技术》一文中研究指出飞秒光学频率梳是当今激光技术领域的重要研究方向。近年来,得益于保偏光纤及器件制作工艺的持续进步,全保偏光纤超快激光器和光学频率梳发展迅速。从技术角度回顾了全保偏光纤光学频率梳的发展过程:首先,简要介绍了光学频率梳的原理、结构和关键组成,就锁模脉冲自启动等关键技术进行了讨论;其次,介绍了几种超短脉冲放大及压缩技术,包括啁啾脉冲放大、非线性放大及分离脉冲放大;随后,介绍了与载波相位偏频信号(f0)锁定相关的超连续谱产生和自参考拍频探测技术,实验上获得了高达40dB的f0信号;最后,介绍了几种常用的锁定重复频率(fr)和f0信号的方法。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年12期)

元梓雯,张瀚予,陶维俱,吕凤珍,胡君辉[7](2018)在《MATLAB数值计算辅助光纤光学实验教学》一文中研究指出光波导理论是光纤光学实验的指导理论,其内容抽象难懂,学生难以理解不同参数下光波导模式特征。本文应用MATLAB强大的图像处理与数值计算功能,通过编程模拟光波导模式特征图样,提高学生对光波导相关知识的认知水平,指导光纤光学实验教学,并提高教学效率。(本文来源于《广西物理》期刊2018年01期)

占生宝,江风,张杰,闻军[8](2017)在《“非线性光纤光学”的专题研讨式教学》一文中研究指出研究生课程"非线性光纤光学"适宜采用专题研讨式教学。在实施专题研讨式教学时,合适的教材能引导研究生迅速掌握科研内涵。针对"非线性光纤光学"授课内容,可将其分为脉冲在光纤中的传导、群速度色散、自相位调制、光纤孤子、偏振效应以及其他非线性光学效应等6个专题。为有效提升教学效果,授课前、研讨中、实施后叁个阶段,师生均需精心准备。研讨式教学对提升研究生科研能力具有重要作用。(本文来源于《安庆师范大学学报(自然科学版)》期刊2017年02期)

李志增,刘加庆[9](2017)在《基于光纤光学成像波导的轻型光谱成像仪的设计》一文中研究指出为了应对现有光谱成像仪体积较大、需要复杂光学系统的问题,设计了一种基于光纤光学成像的轻型光谱成像仪。方案采用光学系统与探测器一体化封装,不仅可以有效降低光学系统的装调难度,还可以大大减小整个光谱成像仪的体积,使其更加牢固、抗震。结果表明,这个方案在不降低系统性能的同时消除了光谱串扰。(本文来源于《科技与创新》期刊2017年12期)

杨秀培,肖丹[10](2017)在《柱内光纤光学诱导荧光毛细管电泳装置及其分析应用》一文中研究指出毛细管电泳荧光检测器具有很高的灵敏度,已成为药物分析和生命科学领域的一种重要分析检测技术。传统的正交型和共线型排列是毛细管电泳柱上荧光检测系统中最流行的两种检测模式。但是,在这两个荧光检测模式中,要实现被分离样品的荧光发射,激发光束必须穿过检测窗口处的毛细管壁,这就不可避免地会使激发光在毛细管内外表面产生一定程度的光反射和光散射,从而产生较强的背景噪音,影响检测灵敏度。另一方面,传统的荧光检测模式具有比较复杂的光学结构,并且占有较大的(本文来源于《第21届全国色谱学术报告会及仪器展览会会议论文集》期刊2017-05-19)

光纤光学论文开题报告

(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:

基于飞秒锁模激光脉冲和高功率光纤放大技术发展的高功率光纤光学频率梳有望替代钛宝石光学频率梳,在精密光谱测量、时间频率计量和阿秒超快光学等领域具有重要的应用。目前,高功率光纤光学频率梳的发展急需突破以下技术瓶颈:研究稳定的新型光纤锁模技术,降低激光脉冲的噪声,提升激光光源的稳定性;探索光纤超短脉冲放大的新技术,突破增益窄化、非线性效应和模式不稳定等限制,降低脉冲放大过程中非线性累积的相位噪声和强度噪声;发展高功率飞秒激光脉冲时频域控制技术,实现更高平均功率的光纤光学频率梳。本论文以高平均功率飞秒光纤光学频率梳产生技术和噪声抑制为主题展开研究。研究了光纤锁模技术和腔内噪声抑制技术,获得了超低噪声高重复频率飞秒激光脉冲;选用高增益大模场掺镱光纤,分别实现了超短脉冲激光的啁啾脉冲光纤放大和自相似脉冲光纤放大,抑制了飞秒激光脉冲高功率放大过程中引入的附加噪声;研制了高功率飞秒激光脉冲的时-频域控制系统,实现了两台低噪声高功率的飞秒光纤光学频率梳。本论文具体研究内容和创新点概括如下:1.研制了基于非线性偏振旋转锁模的超低噪声的集成化光纤激光器。通过合理设计腔型结构,结合腔内色散管理和泵浦优化,获得了脉冲宽度50fs,光谱宽度50nm超短激光脉冲,激光脉冲重复频率提升到500MHz。采用谐波锁模技术,获得重复频率为1GHz的稳定的谐波锁模脉冲输出;综合抑制泵浦噪声、色散噪声和环境噪声,实验中大幅度地降低了激光种子源的相位和强度噪声,获得了1Hz-10MHz内累计相位噪声和累计强度噪声仅为1.6mrad和0.085%的超低噪声飞秒激光脉冲,是目前文献报道的最低自由运转噪声的1GHz光纤飞秒锁模激光器。2.通过理论计算和实验研究,深入研究了高功率啁啾脉冲光纤放大器中脉冲时频域演化过程。计算模拟了脉冲展宽、增益窄化、自相位调制以及受激拉曼散射等过程对啁啾脉冲光纤放大器输出脉冲的影响,优化了放大噪声抑制技术,设计了高功率棱栅高阶色散压缩器,发展了高平均功率低噪声啁啾脉冲光纤放大技术,获得了250MHz,132W,180fs的高平均功率的傅里叶变换极限脉冲。为了进一步压缩高功率光学频率梳的脉冲宽度,发展了高平均功率低噪声自相似脉冲光纤放大技术,输出光谱在非线性放大过程中得到展宽,获得了覆盖1000-1100nm的脉冲输出光谱,克服了增益窄化效应对压缩后脉冲宽度的制约,将平均功率为109W的放大脉冲的时间宽度压缩至42fs,是目前报道的高重复频率、百瓦量级飞秒脉冲非线性放大获得的最短脉冲宽度。3.研制了高功率飞秒脉冲时频域控制系统,实现了高平均功率飞秒脉冲的重复频率f_r和载波包络相位偏移频率f_0的锁定控制。利用低噪声探测和锁相环技术,实现了自相似光纤放大脉冲的f_r和f_0锁定,锁定的f_r和f_0频率标准差仅1.32和0.94mHz,长时稳定性为8.6×10~(-13)和9.7×10~(-13),获得了109W,42fs高功率宽波段光纤光频梳,首次实现了基于自相似脉冲放大的高功率光频梳。4.开展了基于高功率近红外飞秒脉冲的非线性频谱拓展实验研究。基于自相似脉冲放大产生的宽光谱飞秒光学频率梳,利用非线性二倍频系统,实现了平均功率近9W的505-555nm可调谐光频梳输出;利用非线性四倍频系统,实现了平均功率1W以上的253.6-275.0nm可调谐紫外光频梳输出。

(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。

光纤光学论文参考文献

[1].于锦华,励强华,于程程.内包层椭圆孔光子晶体光纤光学特性分析[J].光通信研究.2019

[2].罗大平.高平均功率飞秒光纤光学频率梳产生及其噪声特性的研究[D].华东师范大学.2019

[3].谢戈辉,刘洋,罗大平,朱志伟,邓泽江.光纤光学频率梳[J].自然杂志.2019

[4].谭志存,唐曦.基于LabVIEW的光纤光学实验室综合测控系统设计[J].西南大学学报(自然科学版).2018

[5].白航宇.单纵模脉冲光纤激光器及在中红外光纤光学参量振荡器中的应用[D].浙江大学.2018

[6].刘婷婷,郝强,曾和平.全保偏光纤光学频率梳技术[J].激光与光电子学进展.2018

[7].元梓雯,张瀚予,陶维俱,吕凤珍,胡君辉.MATLAB数值计算辅助光纤光学实验教学[J].广西物理.2018

[8].占生宝,江风,张杰,闻军.“非线性光纤光学”的专题研讨式教学[J].安庆师范大学学报(自然科学版).2017

[9].李志增,刘加庆.基于光纤光学成像波导的轻型光谱成像仪的设计[J].科技与创新.2017

[10].杨秀培,肖丹.柱内光纤光学诱导荧光毛细管电泳装置及其分析应用[C].第21届全国色谱学术报告会及仪器展览会会议论文集.2017

论文知识图

透射型气室结构示意图4-13 18 芯掺镱光子晶体光纤端面 SEM 图光纤激光器光束目标非相干合成原理图研制的原位测量系统样机测量探头固定...叁种光纤(上至下:第1根为普通光纤、...每间隔10秒激光功率大小变化

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