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基于非线性偏振旋转锁模的高功率光子晶体光纤飞秒激光振荡器
基于非线性偏振旋转锁模的高功率光子晶体光纤飞秒激光振荡器
摘要：
光子晶体光纤具有独特的光传输特性，是光纤激光振荡器中的重要组成部分。本文研究了一种基于非线性偏振旋转锁模技术的高功率光子晶体光纤飞秒激光振荡器。通过优化光子晶体光纤波导结构，实现了高效率的模式锁定和超模式抑制，同时利用非线性光学效应实现了光频梳和穿越光子晶体光纤的无频移传输。实验结果表明，本激光振荡器具有较高的功率输出和稳定性，可广泛应用于光通信、精密测量等领域。
关键词：光子晶体光纤；飞秒激光；偏振旋转锁模；非线性光学
1.引言
飞秒激光具有宽带、高相干性、高能量、短脉冲宽度等优点，在光通信、生物医学、精密测量等领域有着广泛的应用。而光子晶体光纤由于其独特的光学性质和结构优势，成为飞秒激光振荡器中的重要光学元件。然而，传统的光子晶体光纤飞秒激光振荡器往往存在频移、模式竞争等问题，限制了其应用的进一步发展。
2.光子晶体光纤波导结构的优化
为了解决光子晶体光纤中的频移和模式竞争问题，本文首先对光子晶体光纤的波导结构进行了优化。通过调节空气孔径和孔隙率等参数，改善了光子晶体光纤的模式特性和色散性能。同时，通过引入折射率的非线性调制，进一步优化了光子晶体光纤的单模传输特性。实验结果表明，优化后的光子晶体光纤具有较低的色散和较高的非线性光学效应，为后续的非线性偏振旋转锁模提供了良好的基础。
3.非线性偏振旋转锁模技术
基于优化后的光子晶体光纤波导结构，本文采用非线性偏振旋转锁模技术实现了高效率的模式锁定和超模式抑制。这种技术通过利用光子晶体光纤中的非线性光学效应，将光强和光相位耦合在一起，有效地抑制了模式竞争和频移现象。实验结果表明，利用非线性偏振旋转锁模技术，光子晶体光纤振荡器的功率输出和频谱稳定性得到了显著提高。
4.光频梳和穿越光子晶体光纤的无频移传输
除了实现高效率的模式锁定和超模式抑制外，本文还利用非线性光学效应实现了光频梳和穿越光子晶体光纤的无频移传输。通过在光子晶体光纤中引入合适的非线性介质和偏振调制器，实现了光频梳的解析度和稳定性的显著提高。同时，在光子晶体光纤的色散特性和非线性光学效应的协同作用下，实现了激光在光子晶体光纤中的无频移传输。
5.结论
本文研究了一种基于非线性偏振旋转锁模技术的高功率光子晶体光纤飞秒激光振荡器。通过优化光子晶体光纤波导结构和使用非线性偏振旋转锁模技术，实现了高效率的模式锁定和超模式抑制，并利用非线性光学效应实现了光频梳和穿越光子晶体光纤的无频移传输。实验结果表明，该激光振荡器具有较高的功率输出和稳定性，可广泛应用于光通信、精密测量等领域的研究和应用。