基于光纖激光系統(tǒng)的波長轉(zhuǎn)換研究.pdf

1、非線性波長轉(zhuǎn)換在光信號處理、光信息存儲、生物醫(yī)學(xué)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(shù)的不斷發(fā)展，寬帶激光的波長轉(zhuǎn)換受到廣泛關(guān)注。光子晶體光纖激光器以其高光束質(zhì)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(nèi)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(tǒng)，利用周期極化非線性晶體實現(xiàn)高效頻率轉(zhuǎn)換，提出了相位匹配和群速度匹配的溫度調(diào)諧方案，分析討論了諧波時域和頻域特性及轉(zhuǎn)

2、換效率的影響因素，為實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定的多波長輸出系統(tǒng)提供了參考；結(jié)合渦旋光束在光通信領(lǐng)域的新應(yīng)用，研究了波長轉(zhuǎn)換過程的模式分布特性。具體內(nèi)容如下：
　　1、歸納總結(jié)了準相位匹配技術(shù)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(dǎo)，分析了走離效應(yīng)和群速度失配對寬帶波長轉(zhuǎn)換過程的影響。
　　2、針對光子晶體光纖激光頻率轉(zhuǎn)換過程進行了理論模擬和實驗研究。分析了全光波長轉(zhuǎn)換過程的溫度依賴性，以及轉(zhuǎn)換效率和

3、輸出波長的調(diào)諧特性。實驗分別在100℃和75℃獲得了最大轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(yīng)用于1550nm波段摻鎂周期性極化晶體波長轉(zhuǎn)換過程，數(shù)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(zhuǎn)換效率的條件。