基于光纖激光系統的波長轉換研究.pdf

1、非線性波長轉換在光信號處理、光信息存儲、生物醫(yī)學檢測、遙感探測、工業(yè)加工及環(huán)境監(jiān)測分析等方面起者重要的作用。隨著超短脈沖激光技術的不斷發(fā)展，寬帶激光的波長轉換受到廣泛關注。光子晶體光纖激光器以其高光束質量、高電光效率、可靠性高、占空小及高重頻等優(yōu)異的特性，成為目前國內外研究熱點。本論文基于光通信波段、高功率飛秒光纖激光系統，利用周期極化非線性晶體實現高效頻率轉換，提出了相位匹配和群速度匹配的溫度調諧方案，分析討論了諧波時域和頻域特性及轉

2、換效率的影響因素，為實現結構緊湊、性能穩(wěn)定的多波長輸出系統提供了參考；結合渦旋光束在光通信領域的新應用，研究了波長轉換過程的模式分布特性。具體內容如下：
　　1、歸納總結了準相位匹配技術及其特點，在小信號近似下對二階非線性參量過程的耦合波方程進行了理論推導，分析了走離效應和群速度失配對寬帶波長轉換過程的影響。
　　2、針對光子晶體光纖激光頻率轉換過程進行了理論模擬和實驗研究。分析了全光波長轉換過程的溫度依賴性，以及轉換效率和

3、輸出波長的調諧特性。實驗分別在100℃和75℃獲得了最大轉化效率為27.5％的二次諧波和4.3%的三次諧波，討論了輸出光譜的二、三和四次諧波轉換過程。
　　3、提出了一種同時滿足相位匹配和群速度匹配的高效飛秒激光倍頻方案。在特殊的偏振配置e+ e-o下，基頻光波和倍頻光波的群速度可以在特定溫度匹配。將耦合波方程應用于1550nm波段摻鎂周期性極化晶體波長轉換過程，數值分析了基頻和倍頻光波的時域和頻域特性，獲得了最佳轉換效率的條件。