一、利用串级受激喇曼效应转换激光波长（论文文献综述）
吴昱丹[1]（2021）在《长距离高效光纤传能关键技术研究》文中提出自国家全面建成小康社会,物联网在十四五规划中迎来了发展的新机遇期,成为了我国今后十年经济发展核心驱动力之一。新规划中,“新基建”工程对物联网感知与监测设施提出了广覆盖、多参量、高精度的新要求。然而传统监测设施在诸如输电线路、地下管廊等需要电磁隔离的特殊场景受制于供能与通信手段无法正常运作,限制了物联网在此类场景的应用。为了解决上述特殊场景的供能与监测问题,目前涌现的解决方案有光纤无源式监测和环境自供能技术。光纤无源式监测技术具有抗电磁干扰的优势,但精确度不高且对监测参量有一定限制,环境自供能手段则在解决能源问题的同时对自然与气象条件有一定要求存在不可控的缺陷。光纤传能技术作为一种新兴的供能技术,因其具有供能稳定、抗电磁干扰、强绝缘和易部署等特性在电力供应领域开始受到关注,是一种极具潜力的能量传输手段。本文据此针对特殊场景下物联网感知与监测设施能源供应问题和通信需求,开展了长距离光纤传能与信息共纤回传系统方案研究,保证了对电子式传感器的稳定供能以及实现了数据安全传输。本文主要完成的研究工作和成果如下:1.提出了一种基于单模光纤的长距离能量传输方案。方案对光纤传能技术的电光转换、光波导传输和光电转换原理过程展开研究,并根据长距离条件下传统光纤传能方案光纤传输损耗过大的不足具体分析光纤传输损耗,指出可通过增大光源线宽结合使用中远红外光的方式降低了激光在光纤长距离传输中的损耗,使光纤传能远程应用具备可行性。2.研制了长距离光纤传能与信息共纤回传系统装置。装置基于长距离能量传输方案并利用波分复用技术实现了能量流与信息流共纤传输。系统的激光器发射光功率500 mW,传输距离10 km,光伏电池转换后可输出57 mW电功率,并具备最大1G速率信号光共纤回传的能力。3.实验验证了长距离光纤传能与信息共纤回传系统的实际可用性。实验系统结合了适用于光纤传能与信息共纤回传装置的传感监测节点以及系统软件平台,实现了蓄能源的充放电平衡及监测节点的稳定运行,证明了系统的实用价值。
李立肖[2]（2020）在《微结构光纤的非线性及其应用研究》文中认为微结构光纤（Microstructured Optical Fiber,MOF）作为新一代优异的光学介质,具有很多传统光纤所无法比拟的优良特性,如可调色散、高非线性、大模场面积、高双折射等。而超短激光脉冲与MOF相结合的应用会产生丰富的光学非线性现象,成为目前非线性光学和光子学领域的研究热点。它在全光信号处理、光纤通信、光电子集成和光纤器件等各个方面具有广泛的应用前景。本文从理论和实验上深入研究了 MOF的色散和非线性特性,并开展了相关的应用研究。主要工作和创新成果如下:第一,研究并提出了具有高双折射和高非线性的V型MOF（V-shaped Microstructured Optical Fiber,VMOF）,圆形空气孔和二氧化硅材料的设计使得VMOF的制备更加方便。利用全矢量有限元法分析了 VMOF的双折射、色散和非线性系数等参数;进一步优化得到其最佳结构参数,使其在通信窗口中具有较高的双折射、零色散波长和较强的非线性系数。另外,其零色散波长从1.15 μm增加到1.55 μm,且反常色散区的范围包含了钛宝石激光器的工作波长,这非常有利于进行非线性实验,从而可在非线性光学和生物光子学中得到重要应用。第二,理论和实验研究了一种具有低色散和高非线性的掺镱V型MOF（Yb-doped V-shaped Microstructured Optical Fiber,Yb-VMOF）。通过将飞秒脉冲耦合到Yb-VMOF的基模,在可见光波段基于相位匹配的四波混频,有效生成了可调谐的反斯托克斯信号（Anti-Stokes Signal,ASS）。其ASS在562～477 nm的波长范围内,可调谐波长范围超过100nm。477 nm波长处的ASS光和830 nm波长处剩余泵浦光的最大功率比达到23.9:1,转换效率在80%以上,对实验结果的分析,展示了泵浦波长和功率对信号转换的影响。这方面的研究成果有助于在超快光电子和光谱学中超短脉冲光源的进一步研究和应用。第三,研究了超宽带的超连续谱（Supercontinuum,SC）产生。利用800nm波长附近的超短激光脉冲耦合进入二氧化硅MOF中,在其基模的零色散点附近的正常色散区,通过简并四波混频、交叉相位调制、和受激拉曼散射等非线性效应的相互作用,产生了紫外到可见的SC。当泵浦输入脉冲的中心波长为800nm,平均功率为500 mW时,超过40%的入射泵浦光功率被转换到紫外至可见光的频谱区域。研究了在不同光纤长度下的SC频谱演化,进一步分析了其非线性传输机理。这种紫外到可见光的SC将在以紫外和可见光为基础的生物光子学和光谱学中有着重要应用。第四,实验研究了覆盖通信波段的近红外SC的产生。将波长为1550 nm的飞秒脉冲耦合到全正常色散（All-Normal Dispersion,ANDi）二氧化硅MOF中,其基模产生的SC覆盖通信波段,带宽达到435 nm。这是利用ANDi特性材料获得的宽带宽SC,其频谱产生过程中的非线性动力学为自相位调制和光波分裂。这种宽带SC可作为光源在波分复用和光子网络系统中发挥重要的应用潜能。第五,实验研究了高非线性和低色散的MOF中二次谐波和三次谐波同时产生的现象。当泵浦波长为790 nm、功率为450 mW的飞秒激光脉冲在MOF中传输时,基于其基模和高阶模之间的相位匹配,在深紫外到可见光波段罕见地同时产生了二次谐波和三次谐波,分别位于294 nm、502 nm和618nm波长处,且在294 nm到618 nm的谐波范围内总转换效率高达10.59%。这些谐波可作为多频光源将在超快光子学和共振喇曼散射中具有重要的应用价值。第六,仿真分析了拉锥MOF和级联拉锥MOF的特性及SC的产生,并系统分析了初始脉冲宽度和峰值功率等参数对SC的影响,从而为拉锥和级联拉锥MOF的实验研究提供了重要的理论依据。利用MOF的拉锥后处理技术,制备了级联拉锥MOF,并利用它实验研究了波长转换的产生,分析了泵浦输入光的功率和波长对转换效率的影响,实验结果表明:越靠近锥腰区的零色散点,其转换效率越高;当泵浦输入光的波长为800 nm、功率为0.4 W时,产生的ASS光与剩余残余泵浦光的最大功率比为6.3:1。这些研究成果对于超快光子学中新型光器件的研制和应用具有很好的参考作用。
张祥[3]（2020）在《基于相位整形技术的光纤中非线性效应调控研究》文中进行了进一步梳理随着光纤制备技术的进一步发展,各种非线性光纤被成功制备,促使了非线性光纤光学的这一领域的不断发展。光纤中非线性效应的调控是近些年非线性光纤光学领域的研究热点之一。脉冲在光纤中传播时不可避免地会受到高阶线性和非线性效应的干扰,从而导致如喇曼孤子自频移、三次谐波产生、四波混频、色散波辐射等非线性现象,这些非线性现象为非线性频率转换、超连续谱产生、数模转换等应用提供了新的视角。光学脉冲成形技术可以将超短脉冲调整为复杂的波形,以满足实际需要。谱相位调制法可以在不影响谱分布的前提下,对脉冲的时域波形进行调整,为调整和控制光纤内非线性效应提供了新的可能。本文通过对初始输入脉冲进行谱相位调制,通过数值模拟和理论解析的方法,对光纤中的非线性效应展开了研究。首先,我们研究了光纤中喇曼散射效应对艾里与孤子相互作用的影响。我们发现艾里孤子相互作用后会融合在一起,且融合点的位置可以通过改变艾里的拖尾方向来控制。这种控制使我们能够产生具有不同减速度的艾里孤子。与两个孤子相互作用情况不同,当前沿孤子被加速艾里脉冲代替时,喇曼诱导的孤子自频移被显着增强,而对于减速艾里脉冲则被轻微抑制。这些特征归因于非对称艾里脉冲的拖尾的振荡方向可调。我们通过互相关频率分辨门技术明确的揭示了这些过程。我们还研究了艾里脉冲含有初始啁啾时其啁啾对喇曼诱导的孤子自频移的影响。我们的研究结果不仅提供了一种新的操控喇曼诱导的孤子自频移的方法,而且可能有助于改进超连续谱产生过程中孤子融合事件的控制,以及光学怪波和巨型色散波的形成。随后,我们研究了谱相位调制整形脉冲研激发色散波的规律。我们发现脉冲在光纤中传输时激发的色散波可以通过调整初始输入脉冲的光谱相位来进行控制。同时,利用二阶和三阶谱相位调制得到的可调谐的非对称振荡脉冲,我们实现了一个多重激发的过程,极大的提高了色散波的能量。在不对称脉冲的多个峰值与孤子的连续碰撞中,我们给出了相应的相位匹配条件推导出的色散波频率,可以发现理论与数值实验较好的吻合。我们的结果提供了一种控制光纤中色散波发射的新方法,这可能是开发用于光谱学应用的新型光源（宽带超连续谱产生或红外频率梳）的新策略。
景世沛[4]（2020）在《基于光学非线性效应的全光量化研究》文中研究说明模数转化器（Analog-to-digital converter,ADC）在信号处理和通信系统中具有重要的作用,大模拟带宽、高采样率、高量化精度的模数转换器也一直是人们追求的目标。传统电子模数转换器由于难以解决采样率和量化精度之间的相互制约问题,难以实现较高的性能。光采样技术可以提供飞秒量级的时间抖动,实现超过100 GSa/s的速率,为了实现高性能的ADC,如何得到高精度的光量化方案就显得尤为重要。而利用一系列的高阶非线性效应实现的全光量化方案,既避免了电子器件的瓶颈问题,又能兼顾大模拟带宽和高量化精度,因此具有重要的研究意义。本文主要探究了基于非线性效应实现全光量化的两种方法,具体工作内容和创新点如下:1、研究了微纳波导中红外波段的高相干超连续谱的产生,基于高折射率、高非线性系数的As2S3材料设计了具有悬臂梁结构的脊型波导来产生超连续谱。波导采用空气和Si3N4作为上下包层,As2S3作为脊芯,脊芯的宽度和高度进行优化选择。设计的波导产生的超连续谱在-40 dB功率处最大谱宽可从1.0 μm到5.6 μm,超过了 2个倍频程。通过改变泵浦波长、峰值功率以及波导长度,对超连续谱展宽机制进行了详细分析。仿真分析了频谱的相干性,讨论了不同随机噪声水平对相干性的影响。这些研究可应用于生物医学检测以及高精密测量等领域。2、研究了高非线性光纤（Highly nonlinear fiber,HNLF）中的自相位调制效应,提出了采用切割310 m正常色散HNLF中产生的超连续谱的全光量化方案,通过数值仿真分析了飞秒脉冲在非线性效应下产生的频谱展宽现象。正常色散的HNLF能产生平坦且相干性较好的超连续谱,利用密集波分复用器切割超连续谱,仿真证明了该方案的有效性。在此理论基础上,搭建了实验平台,实现了 3 bit和5 bit的全光量化,系统的微分非线性误差和积分非线性误差的最大值分别为0.471 LSB和0.519 LSB,进一步验证了所提方案的有效性。3、研究了基于硅基波导中非线性效应的全光量化方法,提出了基于Si3N4脊型波导的切割超连续谱的全光量化方案。通过优化设计波导结构参数实现了通信波段的全正色散,利用1 cm长的Si3N4脊型波导,在峰值功率为130到440 W的范围内,数值仿真实现了 5.996 bit有效量化分辨率的可集成全光量化器。该方案在较低的功率范围内即可实现光量化,并且能够与其他硅基器件实现片上光互连,为低功耗、可集成全光ADC的实现提供研究基础。4、研究了 HNLF 中的孤子自频移（Soliton self-frequency shift,SSFS）效应,提出了采用310 m反常色散HNLF中产生的SSFS效应的全光量化方案,通过数值仿真模拟了光脉冲在非线性效应下产生的拉曼频移现象。在理论基础上搭建了实验平台,实现了 2.74bit的量化精度。为了得到更高的量化分辨率,提出了级联单模光纤（Single mode fiber,SMF）和HNLF实现频谱压缩的方法,通过仿真实现了光谱宽度从15 nm压缩到1.95 nm,进而将量化精度从压缩前的2.13 bit提高到5.36 bit。5、提出了利用光子晶体光纤（Photonic crystal fiber,PCF）中的SSFS效应实现全光量化的方案。设计了一个5 m长的CS2液芯PCF,在设计的PCF中同时实现了 SSFS和频SPC。当输入功率为15.3 W时,频谱从初始的36.07 nm减小到了 7.33 nm,压缩比达到4.92倍,且频移量高达190 nm。将该PCF应用于可光量化系统中,实现了 4 bit的量化分辨率。相比用级联光纤进行频谱压缩的量化方法,本方案降低了量化系统的复杂性,提高了量化系统的集成性和可靠性,对实现低功耗、集成化的光信号处理系统有重要意义。本文研究了全光量化方法中频率量化的相关理论,并通过不同的HNLF搭建实验平台验证了量化方案的可行性。为了实现低功耗、可集成的全光量化,设计了波导和PCF等具有高非线性系数的非线性介质替代传统的光纤的量化方案。本文工作为后续的全光量化研究打下了研究基础,有望在未来光通信和高速信息处理领域得到广泛应用。
葛爱晨[5]（2019）在《基于相干脉冲合成获得高能量及窄脉宽飞秒激光的研究》文中提出飞秒激光脉冲具有脉冲宽度窄、峰值功率高、相干光谱宽的特点,在高端工业制造、微纳加工和科学研究中扮演着重要的角色。新技术层出不穷促进了飞秒激光技术的不断发展。目前基于单路飞秒激光放大或非线性压缩技术所获得的超短脉冲指标已经接近极限,为了获得更高的单脉冲能量或更窄的脉冲宽度,相干合成技术成为了一个新的发展方向。同时,高端加工等应用对飞秒激光的柔性传输需求也日渐凸显,近些年来出现的新型空芯光纤为高能量脉冲传输提供了一个很好的解决方案。本文针对飞秒激光脉冲的相干脉冲合成展开了系统的研究,不但通过相干脉冲合成获得高能量脉冲,也利用相干脉冲合成的方法实现了少周期激光脉冲输出。为了满足反谐振光纤传输飞秒激光脉冲的单模要求,设计了一种具有优良单模传输特性的空芯反谐振光纤。本论文的主要工作概括如下:一、系统研究了分割脉冲放大技术,提出了一种解决合成效率下降问题的方法。研究中基于数值方法,分析了双折射晶体、脉冲啁啾、分割脉冲能量偏差和非线性偏振旋转等因素对分割脉冲放大合成效率的影响。实验中搭建了掺镱非保偏大模场光纤分割脉冲放大系统,验证了模拟分析结果。为了提升分割脉冲放大系统的输出能量,设计并搭建了具有脉冲再合成光路的保偏光纤分割脉冲放大系统,克服了合成效率下降问题,为窄脉冲分割脉冲放大技术提供了一个提高合成效率的新思路。系统最终输出了脉冲宽度123 fs的合成脉冲。二、系统研究了基于掺镱光纤激光器和高非线性光纤的相干脉冲合成,实现了少周期脉冲输出。在研究中分析了影响脉冲合成结果的多种因素。首先利用数值模拟研究了非线性光纤中脉冲相对强度噪声和时间抖动之间的关系。其次用解析方法研究了父脉冲时域宽度和形状、中心波长、脉冲能量、啁啾等参数对合成脉冲宽度和质量的影响,发现了获得高质量相干合成脉冲的条件,找到了优化方法。通过保证父脉冲具有相近的脉冲宽度和脉冲能量,同时减小父脉冲时域宽度可以有效地减小合成脉冲基底,提高时域质量。基于以上理论研究,在实验中将掺镱光纤飞秒激光器输出脉冲分束后分别在不同高非线性光子晶体光纤中进行光谱展宽,输出了两个脉冲宽度小于30 fs,具有不同中心波长的脉冲,经过相干脉冲合成,获得了合成后脉冲宽度为8 fs的少周期脉冲。三、利用有限元分析的方法研究了单层和双层反谐振光纤单模传输特性,并设计了多种具有良好单模传输特性的光纤结构。研究中发展了一种抑制反谐振光纤中高阶模的方法,优化包层管的几何尺寸可以使纤芯高阶模式和包层管模式发生高效耦合并形成高损耗超模,最终有效抑制高阶模。基于以上原理,设计了具有混合包层管的单层负曲率反谐振光纤,该结构可以同时实现对前两个高阶模的抑制。在对于双层结构研究中发现,在双层结构中形成高损耗超模需要级联耦合,并设计了双层五管反谐振光纤来实现高阶模式的级联耦合。设计了延长包层管双层负曲率反谐振光纤,该光纤结构对LP11和LP21模具有105到106级的高阶模抑制比,对LP02模具有105级的高阶模抑制比。在宽光谱范围内都有良好的单模特性,基模损耗低至3.90×10-4 d B/m。
陈云翔[6]（2019）在《基于锑烯、MXene的光学四波混频研究》文中进行了进一步梳理全光波长转换技术（AWOC）是实现全光通信的关键技术之一。目前,全光波长转换技术都是基于非线性效应产生的,大致包括四类:基于交叉相位调制效应、基于交叉增益调制效应、基于四波混频效应以及差频效应。其中基于四波混频效应的全光波长转换技术目前研究最多。与其他全光波长转换器相比,基于四波混频产生的新波长可以完全复制信号光的振幅、频率、相位等信息,可以实现完全透明波长转换。基于四波混频的波长转换早在十年前就已经提出了,然而其受介质的非线性强度限制,转化效率一直不高。寻找具有高稳定性、高非线性强度的介质成为当务之急。2004年,英国的两位物理学家利用胶带首次剥离出石墨烯,由此打开研究二维材料的大门。二维材料指的是电子仅在两个维度上自由运动的平面材料,如纳米薄膜、超晶格、量子阱。二维材料是一种层状结构,其层与层之间由弱范德瓦尔斯力作用。与一维和三维材料不同,二维材料因其二维结构而具有独特光电性能。目前,二维光电材料主要包括石墨烯（GN）、过渡金属硫系化合物（TMDCs）、拓扑绝缘体（TI）、黑磷（BP）等。最近,我们发现了两种新型二维材料——锑烯（Sb）和MXene。这两种二维材料具有高稳定性、高非线性强度、优异导热性等特性,可以作为非线性器件,应用到全光信号处理中。本论文将利用锑烯和MXene的非线性特性,与微纳光纤结合,实现全光波长转换,主要研究内容如下:1.介绍基于四波混频的全光波长转换器的原理,从原理上阐明Sb和MXene作为波长转换介质的可行性;2.介绍Sb和MXene的制备过程及表征,详细介绍材料的特性。利用扫描电子显微镜等表征材料化学特性,用闭孔Z扫描技术表征非线性特性;3.介绍基于Sb和MXene的波长转换装置以及实验测量。详细介绍波长转换装置的搭建,并通过高速示波器以及光谱仪对转换效果进行测量,分析整个装置的转换性能以及信号处理能力。
程前[7]（2019）在《TDM抽运光纤喇曼放大器电路设计及实验研究》文中认为随着现代通信技术的不断发展,光纤通信系统对信道容量的要求也越来越高。光放大器作为光纤通信的重要组成一直是人们研究的重点。光纤喇曼放大器（FRA）因为其具有宽带宽、噪声低、可实现分布式放大等一系列优势成为现代光纤通信中关键技术,在密集波分复用光通讯系统中得到广泛应用。但是光纤喇曼放大器也存在自身的缺点:例如因为对不同波长的光增益不同造成的增益不平坦,导致误码率升高。目前主要使用空间波分复用的方式,但这种方法会因为不同波长的波在光纤内相互干扰,发生非线性效应造成信噪比变低。针对这一问题,本文提出将时分复用运用到FRA中,使在一个时间点只有一种波长的光波,避免了多抽运光之间相互作用产生四波混频等非线性效应。设计了TDM抽运FRA,并设计出结构图,针对各部分功能进行介绍。然后针对TDM抽运FRA中电路部分——半导体激光器驱动系统进行设计与实验。首先设计出半导体激光器驱动电路,通过Multisim软件进行仿真,其中包括延时缓冲电路,实现了500ms的延时,有效防止了开关闭合时产生的电流浪涌可能对激光器造成的损害;设计出限流保护电路,利用继电器实现对激光器的过流保护,对现有设计进行了革新,增加了电压跟随器使保护电路更加稳定;针对激光器的电源驱动,设计了恒流源,实现对激光器进行稳定供电。采用专用基准电压芯片REF02设计基准电压源,实现5V输出,基于专用温度控制芯片MAX1978,设计出LD温控电路。基于仿真结果,搭建电路进行实验测试,恒流源实现了0.24%的高稳定度输出;基准电压源稳定度也达到0.2%;对保护电路进行多次试验,成功实现了对激光器的过流保护;对温度控制系统进行测试,成功实现了温度控制;为TDM抽运FRA下一步工作做好准备。
李亚滨[8]（2009）在《光脉冲压缩及高功率脉冲传输研究》文中研究表明通过绝热压缩获得超短脉冲是当前光通信领域的研究热点。同时随着高功率光纤激光器和放大器的发展,非线性效应的管理问题也正成为非线性光纤光学研究的重点和难点。本文主要围绕脉冲绝热压缩技术和高功率光脉冲的喇曼效应抑制开展了相关研究,具体内容如下:一、光脉冲绝热压缩技术的研究1.采用渐减系数κ=0.25km-1的线性渐减DDF,将脉宽10ps、峰值功率4.15W的双曲正割形基孤子脉冲压缩至6.4ps;采用渐减系数κ=0.7km-1的高斯形渐减DDF,脉宽最短可达195.3fs,压缩因子为51.2,但输出脉冲具有较大的基座。2.选取渐减系数κ=0.25km-1的线性渐减DDF作为优化对象,辅以增益系数为4.5dB/km的分布喇曼放大,将脉冲从TFWHM=10ps压缩至878.7fs。3.利用3.0km长的线性渐减DDF构成的非线性光纤环形镜（NOLM）,并辅以7dB/km的分布喇曼增益,将TFWHM=10ps的孤子脉冲压缩至195.3fs,同时基座能量仅为11.61%。二、大模场单模光纤的设计1.采用传统单模光纤结构,分析了芯径变化对光纤有效折射率、有效模场面积以及损耗等参数的影响。在保证单模的条件下,实现了150μm2的基模有效面积。2.利用弯曲滤波法,进一步增大芯径,得到了250μm2的基模有效面积。3.利用大平顶结构实现大模场面积光纤,设计出5000μm2基模有效面积的大平顶光纤,并通过弯曲滤波法滤去高阶模,获得基模输出。三、高功率光脉冲在光纤中的喇曼效应抑制1.分析了受激喇曼散射对高功率纳秒脉冲在光纤中传输特性的影响。2.利用已有的大模场光纤和自行设计的大模场光纤对高功率脉冲进行了传输模拟,结果证实了自行设计的光纤对抑制光纤中喇曼效应具有更好的效果。四、高能量超短脉冲产生及压缩技术1.利用基孤子脉冲在正常色散光纤放大器中传输的自相似特性,得到了能量为2nJ的抛物脉冲;2.采用群速度色散参量较大的反常色散光纤以及由其构成的NOLM对高能量抛物脉冲压缩,得到了峰值功率达1884W的fs脉冲。
刘国华[9]（2007）在《高功率光纤激光器的理论研究》文中研究表明由于高功率双包层光纤激光器具有光束质量好、效率高、结构紧凑和散热性好等特点,近年来发展迅速,已广泛应用于光通信、激光加工、激光医疗和军事等领域。本论文利用数值模拟和理论分析的方法,对高功率掺镱双包层光纤激光器进行了深入系统的研究,为高功率光纤激光器的设计提供了理论依据。（1）根据高功率掺镱双包层光纤激光器的速率方程,推导出其近似解析式,并进行了数值模拟。研究了光纤中的激光和抽运光的分布特性,详细分析了光纤激光器的结构参量对输出特性的影响。（2）研究了LD尾纤与双包层光纤的侧面耦合,得到耦合效率与倾斜角的关系式,并进行了数值模拟。结果表明,存在一个最佳斜角,使得耦合效率取极大值。（3）建立了高功率掺镱双包层光纤激光器在多种抽运方式下的理论模型,推导出其近似解析式,并进行了数值模拟。研究了不同抽运方式对光纤激光器输出特性的影响。模拟结果表明,采用空间多点抽运方式,可以使抽运光在光纤中的分布更加平坦,从而使激光在光纤轴向上均衡地增大。（4）从热传导方程出发,推导出高功率掺镱双包层光纤激光器中温度分布的表达式,并数值模拟了光纤轴向和径向的温度分布。结果表明,采用空间多点抽运方式,可以使温度在整个光纤长度上均衡分布,而输出功率没有明显下降。选择适当的抽运光数目、合理设置抽运光注入位置,优化抽运光功率,可以降低光纤的温度,使温度分布更平坦。（5）研究了高功率双包层光纤激光器的受激喇曼散射和受激布里渊散射,利用打靶算法,对其进行了数值模拟。模拟结果表明,减小光纤长度、增大纤芯直径和降低掺杂浓度,可以提高受激喇曼散射和受激布里渊散射的阈值抽运光功率,从而抑制非线性效应。（6）研究了以闪耀光栅为色散元件的高功率掺镱双包层光纤激光器阵列的谱叠加技术,n个不同波长的激光束,经光栅衍射后在近场和远场重叠在一起,激光束的衍射效率>99%。（7）探讨了光热折变无机玻璃布拉格体光栅对宽谱、发散光束的衍射特性,研究了两束激光的体光栅谱叠加原理和技术,推导出衍射效率表达式,利用此式可以对体光栅的参量进行优化设计。（8）阐述了种子源主振荡放大光纤激光器的工作原理,并借助行波放大的暂态方程,对种子源脉冲放大进行了数值分析。
王英[10]（2006）在《14xx nm喇曼光纤激光器研究》文中指出随着互联网迅速发展,电子商务、远程教育、信息检索、文化娱乐、电视商品信息等应用对网络传输的带宽及速度的要求也越来越高,光纤网络的发展对商务市场及全球信息系统的影响将不亚于Internet,IP时代将是全光通信网络的时代。但是,第一代WDM网络无论其传输质量、对带宽的利用率、无电中继最大传输距离、网络的延伸扩展性等方面都无法满足日益增长的需求。光网络功能和性能的进步主要取决于所使用的光电子元器件,器件的先进性、可靠性和经济性会直接影响到系统设备乃至整个网络的生命力和市场竞争力。作为光网中不可缺少的重要器件,掺铒光纤放大器（EDFA）的增益谱只能覆盖C波段（1529～1561nm）和L波段（1570～1610nm）。而石英单模光纤在1550nm波段的低损耗窗口拥有几十THz的带宽,目前还远没有充分利用。喇曼光纤放大器,以其低噪声特性和几乎无限制的应用带宽,成为当今光放大器研究的热点,是下一代超大容量超长距离光通信系统的一项关键技术,分布式喇曼光纤放大器（Raman Fiber Amplifier）/掺铒光纤放大器（Er Doped Fiber Amplifier）混合放大器已经成为下一代宽带、高速光网络中光放大器的解决方案。实现分布式喇曼光纤放大的关键技术之一就是泵浦源。本文提出一种新结构喇曼光纤激光器,并就相关理论与实验开展了研究工作。在1342nm固体激光器的抽运光准直系统,晶体热效应,二极管端面抽运的固体激光器腔模匹配建模、仿真优化,光纤喇曼效应的耦合波理论分析与实验研究,光纤光栅谐振腔特性分析及设计,喇曼光纤激光器的耦合理论建模、腔内光渡越功率动态过程仿真,喇曼光纤激光器的阈值、输出耦合、泵浦功率、增益光纤长度的仿真优化,喇曼光纤激光器实验等等方面进行了细致的研究。（1）构造了一种新颖的基于1342nm固体激光器泵浦的14xx nm光纤激光器结构。通过单级喇曼频移实现14xx nm的喇曼激光输出,实现了一种紧凑、高效、稳定的喇曼光放大器泵浦源。（2）从非线性耦合波理论出发,分析并仿真了信号光通量与喇曼散射光通量随着深入介质的长度z之间的演变。对受激喇曼散射的增益阈值条件、小信号增益及饱和增益特性建立模型并进行仿真,得出除光纤种类之外的喇曼增益影响因子为:光纤长度、泵浦功率;设计并进行了常规单模传输光纤、色散位移光纤、高非线性效应光纤的增益特性实验,验证了理论分析中着两个因子对喇曼增益的影响。（3）构建了端面抽运1342nm固体激光器实验系统,在端面抽运Nd3+:YVO4固体激光器结构下,首次提出采用双圆柱面镜进行二极管抽运光的准直,利用光线追踪理论,建立了该准直系统的理论模型;创建了双圆柱面镜准直系统的设计及优化方法;进行了系统结构参数的准直仿真分析和优化。通过该方法设计的准直系统,在实际应用中达到了与传统非球面柱面镜相同的准直效果。（4）研究了端面抽运Nd3+:YVO4固体激光器的热透镜效应;从热传导方程出发,研究了高斯光束抽运时晶体中轴向与径向的温度场分布;采用一种简化模型,建立了Nd3+:YVO4晶体热透镜焦距的模型,仿真结果表明,该模型输出结果与实际测量结果达到同一个数量级,所以对实际设计端面抽运Nd3+:YVO4固体激光器具有重要的参考价值。（5）从激光器的谐振腔理论与光线追踪理论出发,建立了Nd3+:YVO4端面抽运固体激光器的腔模与抽运光斑匹配模型;设计了激光器的腔模参数与抽运光斑参数的控制方法;通过仿真优化,获得了一套实用的激光器结构参数。该参数在Nd3+:YVO4实验系统中得到了很好的验证。（6）从耦合模理论出发,研究了光纤光栅作为波长选择器件的特征波长、反射光谱线宽及反射率;着重研究了光纤光栅作为激光器谐振腔的相关特性,根据光纤激光器条件,在单模光纤上设计了激光器全反射光栅和部分反射光纤光栅参数,并研究了激光器的纵模特性。（7）建立了基于双向Stocks波的单级频移喇曼光纤激光器耦合波方程,对激光器的动态过程进行了仿真研究;通过系统中激光的建立过程仿真,优化并设计了光纤激光器的增益长度、输出耦合反射率及泵浦光功率大小。（8）建立了14xx nm光纤激光器实验系统,实验研究了喇曼光纤激光器的输出特性,针对增益光纤长度、输出光栅透过率进行了实验研究并验证了理论模型仿真结果。
二、利用串级受激喇曼效应转换激光波长（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、利用串级受激喇曼效应转换激光波长（论文提纲范文）
（1）长距离高效光纤传能关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 光纤传能技术简介 |
| 1.3 光纤传能技术国内外发展现状和应用趋势 |
| 1.4 长距离光纤传能应用的问题与挑战 |
| 1.5 本文的主要研究内容和结构 |
| 第二章 光纤传能技术的原理研究 |
| 2.1 电光转换 |
| 2.1.1 激光器电光转换的原理 |
| 2.1.2 半导体激光器电光转换的效率 |
| 2.2 光波导传输 |
| 2.2.1 光纤的传输原理 |
| 2.2.2 光纤的传输损耗 |
| 2.2.3 光纤的非线性损耗 |
| 2.2.4 光纤的弯曲损耗 |
| 2.3 激光的光电转换 |
| 2.3.1 光生伏特效应原理 |
| 2.3.2 光伏电池的性能参数 |
| 2.3.3 光伏电池的类型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 长距离光纤传能与信息共纤回传系统的设计与实现 |
| 3.1 长距离光纤传能系统设计思路及系统框图 |
| 3.2 长距离光纤传能系统模块设计与选型 |
| 3.2.1 光纤传输链路 |
| 3.2.2 激光光源 |
| 3.2.3 光电转换器 |
| 3.2.4 波分复用器 |
| 3.3 长距离光纤传能最小系统搭建与测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 传感监测节点与平台的设计与实现 |
| 4.1 传感监测节点电源管理模块设计 |
| 4.1.1 电源管理电路 |
| 4.1.2 能量存储单元设计 |
| 4.2 远程传感监测节点的研制与测试 |
| 4.2.1 数据处理单元设计 |
| 4.2.2 光发射模块设计 |
| 4.2.3 传感监测节点程序方案设计 |
| 4.2.4 传感监测节点封装设计 |
| 4.3 光纤传能整体系统搭建与测试 |
| 4.4 系统软件监测平台设计 |
| 4.4.1 系统平台开发环境与框架 |
| 4.4.2 数据库设计 |
| 4.4.3 系统平台设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）微结构光纤的非线性及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 MOF的研究现状 |
| 1.3 拉锥MOF光纤的研究现状 |
| 1.4 论文研究内容及结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 MOF的非线性理论基础 |
| 2.1 MOF中光脉冲非线性传输方程的推导 |
| 2.2 非线性薛定谔方程的分步傅里叶数值解法 |
| 2.3 双零色散高非线性MOF中的SC产生 |
| 2.3.1 双零色散高非线性MOF的结构及参数计算 |
| 2.3.2 SC的产生及其影响因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 高非线性VMOF的特性及实验研究 |
| 3.1 规则六边形MOF的特性研究 |
| 3.1.1 MOF的特性分析 |
| 3.1.2 影响MOF特性的因素 |
| 3.2 高双折射高非线性VMOF的结构及特性研究 |
| 3.2.1 高双折射高非线性VMOF的结构设计 |
| 3.2.2 色散特性 |
| 3.2.3 双折射特性 |
| 3.2.4 非线性特性 |
| 3.3 高非线性Yb-VMOF中可见光波段的ASS产生 |
| 3.3.1 基于FWM的ASS |
| 3.3.2 Yb-VMOF的特性分析 |
| 3.3.3 可见光波段ASS的高效产生实验 |
| 3.3.4 实验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 MOF中不同波段的频谱产生 |
| 4.1 紫外至可见光波段SC的产生 |
| 4.1.1 产生SC的MOF结构及特性分析 |
| 4.1.2 紫外至可见光波段SC的产生实验 |
| 4.1.3 实验结果及分析 |
| 4.2 二氧化硅ANDi MOF中近红外波段SC的产生 |
| 4.2.1 二氧化硅ANDi MOF的结构和特性分析 |
| 4.2.2 近红外SC的产生实验 |
| 4.2.3 实验结果及分析 |
| 4.3 高非线性MOF中二次和三次谐波的产生 |
| 4.3.1 二次谐波和三次谐波的产生条件 |
| 4.3.2 高非线性MOF的结构和特性分析 |
| 4.3.3 二次和三次谐波的产生实验 |
| 4.3.4 实验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 拉锥与级联拉锥MOF的SC与波长转换研究 |
| 5.1 基于拉锥与级联拉锥MOF的SC |
| 5.1.1 拉锥MOF中SC的产生及分析 |
| 5.1.2 级联拉锥MOF中SC的产生及分析 |
| 5.2 拉锥与级联拉锥MOF的制备 |
| 5.2.1 MOF的几种后处理技术 |
| 5.2.2 拉锥MOF的制备 |
| 5.2.3 级联拉锥MOF的制备 |
| 5.3 基于级联拉锥MOF的波长转换实验 |
| 5.3.1 级联拉锥MOF的结构和特性分析 |
| 5.3.2 波长转换的实验及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 研究工作及成果总结 |
| 6.2 不足与改进措施 |
| 附录 缩略语 |
| 致谢 |
| 博士期间发表的论文及发表专利 |
（3）基于相位整形技术的光纤中非线性效应调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 脉冲整形技术 |
| 1.1.1 谱相位调制技术 |
| 1.2 艾里脉冲 |
| 1.2.1 艾里脉冲的产生 |
| 1.2.2 艾里脉冲的性质 |
| 1.2.3 艾里脉冲的应用 |
| 1.3 光纤中非线性现象 |
| 1.3.1 喇曼孤子自频移 |
| 1.3.2 色散波 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 光纤中脉冲传输的基本理论 |
| 2.1 脉冲在光纤中的传输方程 |
| 2.2 非线性薛定谔方程的求解方法 |
| 2.2.1 解析方法 |
| 2.2.2 数值方法 |
| 第3章 通过艾里孤子相互作用控制孤子自频移 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论模型 |
| 3.3 数值结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 利用时间整形脉冲控制色散波辐射 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型 |
| 4.3 色散波辐射的控制 |
| 4.4 定性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 深圳大学指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 深圳大学研究生学位(毕业)论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（4）基于光学非线性效应的全光量化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光模数转换的发展及研究现状 |
| 1.3 基于非线性效应的全光量化关键技术 |
| 1.4 论文主要内容及章节安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 光脉冲的非线性传输理论 |
| 2.1 光脉冲在非线性介质中的传输 |
| 2.1.1 光脉冲在光纤中的传输 |
| 2.1.2 光脉冲在硅基波导中的传输 |
| 2.2 光纤中超连续谱的产生 |
| 2.2.1 超连续谱展宽的数学模型 |
| 2.2.2 色散效应对超连续谱展宽的影响 |
| 2.2.3 非线性效应对超连续谱展宽的影响 |
| 2.3 光纤中的孤子自频移和频谱压缩 |
| 2.4 非线性薛定谔方程的数值求解方法 |
| 2.4.1 分步傅里叶法 |
| 2.4.2 有限元法 |
| 2.4.3 半解析矩量法 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 硫族化物波导中红外超连续谱产生 |
| 3.1 As_2S_3波导中SC产生及相干性理论模型 |
| 3.2 As_2S_3脊型波导设计 |
| 3.3 超连续谱产生的仿真分析 |
| 3.3.1 As_2S_3波导中超连续谱产生 |
| 3.3.2 As_2S_3波导中超连续谱的相干性 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 切割超连续谱的全光量化方法研究 |
| 4.1 切割SC的光量化原理 |
| 4.2 量化误差 |
| 4.3 基于高非线性光纤的全光量化 |
| 4.3.1 3 bit光量化数值仿真 |
| 4.3.2 3 bit光量化实验 |
| 4.3.3 5 bit光量化实验 |
| 4.4 基于SI_3N_4脊型波导的全光量化 |
| 4.4.1 Si_3N_4脊型波导设计 |
| 4.4.2 Si_3N_4脊型波导中超连续谱产生 |
| 4.4.3 全光量化仿真实现和分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 孤子自频移全光量化方法研究 |
| 5.1 SSFS全光量化原理 |
| 5.2 基于高非线性光纤的全光量化 |
| 5.3 频谱压缩提高量化精度 |
| 5.3.1 3 bit光量化数值仿真 |
| 5.3.2 基于SMF和HNLF的频谱压缩 |
| 5.3.3 SMF和HNLF级联频谱压缩 |
| 5.4 基于CS_2PCF的频谱压缩全光量化 |
| 5.4.1 CS_2液体简介 |
| 5.4.2 基于CS_2液芯PCF的孤子频移和谱压缩 |
| 5.4.3 基于CS_2液芯PCF的全光量化 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 不足之处及改进措施 |
| 附录 缩略语 |
| 攻读博士学位期间的主要科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于相干脉冲合成获得高能量及窄脉宽飞秒激光的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超短脉冲激光技术的发展 |
| 1.1.1 超短脉冲锁模激光器 |
| 1.1.2 超短脉冲放大器 |
| 1.1.3 光纤超短脉冲放大技术 |
| 1.2 相干脉冲合成技术的发展 |
| 1.2.1 相干脉冲锁定技术 |
| 1.2.2 通过相干脉冲合成获得高能量脉冲 |
| 1.2.3 通过相干脉冲合成获得少周期脉冲 |
| 1.3 微结构光纤 |
| 1.3.1 光子晶体光纤 |
| 1.3.2 空芯光纤 |
| 1.4 选题意义、研究内容及主要创新点 |
| 第2章 超短脉冲放大和光谱展宽的理论基础 |
| 2.1 非线性薛定谔方程 |
| 2.1.1 色散效应 |
| 2.1.2 自相位调制 |
| 2.1.3 数值解法 |
| 2.2 非线性对光纤中脉冲放大的影响 |
| 2.2.1 啁啾脉冲放大 |
| 2.2.2 非线性脉冲放大 |
| 2.3 高非线性光纤中的光谱展宽 |
| 2.3.1 光孤子和色散波 |
| 2.3.2 全正色散光纤中的光谱展宽 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 掺镱光纤分割脉冲放大技术的研究 |
| 3.1 分割脉冲放大中的合成效率下降 |
| 3.1.1 双折射晶体造成的合成效率下降 |
| 3.1.2 种子光啁啾对合成效率的影响 |
| 3.1.3 分割脉冲能量差异对的合成效率的影响 |
| 3.1.4 增益光纤造成的合成效率下降 |
| 3.1.5 非保偏光纤分割脉冲放大实验结果 |
| 3.2 萨格纳克干涉仪式混合分割脉冲放大系统的重新合成 |
| 3.2.1 小泵浦功率放大实验结果 |
| 3.2.2 大泵浦功率放大实验结果 |
| 3.2.3 分割脉冲放大的重新合成 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 通过相干脉冲合成获得少周期脉冲 |
| 4.1 相干脉冲合成中父脉冲的优化 |
| 4.1.1 父脉冲时间抖动的控制 |
| 4.1.2 相干脉冲合成过程中父脉冲对于合成结果的影响 |
| 4.2 基于掺镱光纤飞秒激光器的相干脉冲合成 |
| 4.2.1 父脉冲对合成脉冲影响的实验验证 |
| 4.2.2 相干脉冲合成获得少周期脉冲 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高能量超短脉冲传输反谐振光纤的设计 |
| 5.1 圆包层管负曲率反谐振光纤的单模特性 |
| 5.1.1 单层负曲率反谐振光纤的单模特性 |
| 5.1.2 双层负曲率反谐振光纤的单模特性 |
| 5.2 延长包层管双层负曲率反谐振光纤 |
| 5.3 本章小节 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）基于锑烯、MXene的光学四波混频研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 全光波长转换的研究进展 |
| 1.1.1 基于交叉增益调制的全光波长转换器 |
| 1.1.2 基于交叉相位调制的全光波长转换器 |
| 1.1.3 基于四波混频的全光波长转换器 |
| 1.1.4 基于差频效应的全光波长转换器 |
| 1.2 基于二维材料的全光波长转换器研究现状 |
| 1.2.1 二维材料简介 |
| 1.2.2 基于二维材料的全光波长转换器 |
| 1.3 本论文主要研究目的、内容以及创新点 |
| 1.3.1 主要研究目的 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第2章 四波混频的基本理论 |
| 2.1 四波混频的起源 |
| 2.2 四波混频理论 |
| 2.2.1 耦合振幅方程 |
| 2.2.2 耦合方程的近似解 |
| 2.2.3 超快四波混频过程 |
| 2.2.4 相位匹配 |
| 2.2.5 矢量理论 |
| 第3章 基于锑烯的光学四波混频研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 锑烯的制备以及表征 |
| 3.3 锑烯-微纳光纤复合波导的制备 |
| 3.4 实验装置 |
| 3.5 实验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于MXene的光学四波混频研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 MXene的制备以及表征 |
| 4.3 MXene-微纳光纤复合波导的制备 |
| 4.4 实验装置 |
| 4.5 实验结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结和未来工作展望 |
| 5.1 论文内容总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（7）TDM抽运光纤喇曼放大器电路设计及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本论文主要工作和章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 TDM抽运FRA理论研究 |
| 2.1 FRA的基本原理 |
| 2.1.1 受激喇曼散射 |
| 2.1.2 FRA的分类 |
| 2.1.3 FRA抽运方式 |
| 2.2 FRA的特性 |
| 2.2.1 FRA的增益 |
| 2.2.2 FRA的噪声 |
| 2.2.3 FRA的偏振特性 |
| 2.2.4 FRA色散管理 |
| 2.3 时分复用(TDM)原理 |
| 2.3.1 时分复用基本原理 |
| 2.3.2 时间同步与划分 |
| 2.3.3 光时分复用 |
| 2.4 TDM抽运FRA概述 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 TDM抽运FRA电路设计与研究 |
| 3.1 TDM抽运FRA设计 |
| 3.2 半导体激光器驱动系统 |
| 3.2.1 半导体激光器原理 |
| 3.2.2 半导体激光器驱动电路整体设计 |
| 3.2.3 延时缓冲电路模块 |
| 3.2.4 恒流源模块 |
| 3.2.5 保护电路模块 |
| 3.2.6 基准电压源模块 |
| 3.3 半导体激光器温度控制系统 |
| 3.3.1 半导体激光器的温度特性 |
| 3.3.2 PID控制 |
| 3.3.3 温度控制系统设计 |
| 3.4 系统控制部分 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 TDM抽运FRA电路仿真与测试 |
| 4.1 半导体激光器驱动系统仿真与实验结果 |
| 4.1.1 延时缓冲电路仿真与实验 |
| 4.1.2 恒流源仿真与实验 |
| 4.1.3 基准电压源仿真与实验 |
| 4.1.4 保护电路仿真与实验 |
| 4.1.5 仿真实验结果分析 |
| 4.2 温控系统测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）光脉冲压缩及高功率脉冲传输研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光脉冲压缩技术研究的背景及现状 |
| 1.2 高功率激光器的发展与光纤中的非线性效应管理 |
| 1.3 大模场面积光纤的设计及模式控制 |
| 1.4 高能量fs 光脉冲技术 |
| 1.5 本论文的主要研究工作 |
| 第二章 光脉冲的绝热压缩技术 |
| 2.1 绝热孤子压缩的原理 |
| 2.2 分布喇曼放大辅助色散渐减光纤实现脉冲绝热压缩 |
| 2.2.1 利用色散渐减光纤实现脉冲压缩的原理 |
| 2.2.2 数值模拟结果及分析 |
| 2.2.3 采用分布喇曼放大辅助色散渐减光纤的绝热脉冲压缩 |
| 2.2.4 数值计算结果及分析 |
| 2.3 色散渐减光纤环形镜实现脉冲绝热压缩 |
| 2.3.1 利用DDF-NOLM 实现脉冲压缩的原理 |
| 2.3.2 数值计算结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 大模场面积光纤设计 |
| 3.1 通过减小传统阶跃单模光纤的数值孔径实现大模场面积 |
| 3.1.1 光纤单模传输条件 |
| 3.1.2 有效模场面积 |
| 3.1.3 基模有效折射率 |
| 3.1.4 弯曲损耗 |
| 3.2 弯曲滤波法实现大模场面积 |
| 3.3 大平顶模光纤 |
| 3.3.1 有效模场面积 |
| 3.3.2 弯曲损耗 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高功率光脉冲在光纤中的喇曼效应抑制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高功率脉冲引起的受激喇曼散射 |
| 4.3 大模场面积光纤(LMAF)对喇曼效应的抑制 |
| 4.3.1 大模场面积光纤中的受激喇曼散射 |
| 4.3.2 利用所设计的大模场面积光纤对喇曼效应的抑制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高能量超短脉冲产生技术 |
| 5.1 脉冲自相似放大的理论研究 |
| 5.2 脉冲在正常色散光纤放大器中的传输 |
| 5.3 高能量抛物脉冲压缩 |
| 5.4 本章小结 |
| 工作总结及展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）高功率光纤激光器的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 高功率光纤激光器 |
| 1.1.1 高功率光纤激光器的基本结构和特点 |
| 1.1.2 光纤激光器分类 |
| 1.1.3 高功率光纤激光器的关键技术 |
| 1.2 高功率光纤激光器的应用 |
| 1.3 高功率光纤激光器的研究进展 |
| 1.3.1 国外的有关研究进展 |
| 1.3.2 国内的有关研究进展 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 2 高功率光纤激光器的增益介质 |
| 2.1 基质材料 |
| 2.2 掺杂稀土离子及其光谱特性 |
| 2.3 双包层结构 |
| 2.4 双包层光纤的吸收特性 |
| 2.4.1 圆对称双包层光纤的吸收特性 |
| 2.4.2 偏心双包层光纤的吸收特性 |
| 2.4.3 矩形内包层光纤的吸收特性 |
| 2.5 光子晶体光纤 |
| 2.5.1 光子晶体光纤导光原理 |
| 2.5.2 光子晶体光纤的特性 |
| 2.6 高功率光纤激光器的理论计算 |
| 2.6.1 速率方程 |
| 2.6.2 理论模型 |
| 2.6.3 输出特性的数值分析 |
| 2.7 小结 |
| 3 高功率光纤激光器谐振腔的构造 |
| 3.1 高功率光纤激光器谐振腔的分类 |
| 3.1.1 Fabry-Perot 腔 |
| 3.1.2 光纤环形谐振腔 |
| 3.2 光纤光栅的制备 |
| 3.2.1 全息法 |
| 3.2.2 相位掩模法 |
| 3.3 腔镜反射率对激光输出特性的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 高功率光纤激光器抽运耦合系统 |
| 4.1 抽运源 |
| 4.1.1 抽运波长 |
| 4.1.2 半导体激光器的输出特性 |
| 4.1.3 大功率半导体激光器 |
| 4.2 大功率半导体激光器的光束整形 |
| 4.2.1 光束整形方法 |
| 4.2.2 二维堆栈的光束整形 |
| 4.3 耦合系统 |
| 4.3.1 耦合原理 |
| 4.3.2 整形光束的空间滤波 |
| 4.3.3 耦合透镜设计 |
| 4.3.4 光纤端面的处理 |
| 4.4 抽运技术 |
| 4.4.1 端面抽运 |
| 4.4.2 侧面抽运 |
| 4.4.3 锥形光纤耦合技术 |
| 4.5 抽运数值分析 |
| 4.5.1 多种抽运形式的理论模型 |
| 4.5.2 抽运光波长对激光输出特性的影响 |
| 4.5.3 单点抽运模式下的激光输出特性 |
| 4.5.4 两点抽运模式下的激光输出特性 |
| 4.5.5 空间多点抽运模式下的激光输出特性 |
| 4.6 小结 |
| 5 高功率光纤激光器的热效应和非线性效应 |
| 5.1 高功率光纤激光器的热效应 |
| 5.1.1 理论模型 |
| 5.1.2 数值分析 |
| 5.2 高功率光纤激光器的受激喇曼散射 |
| 5.2.1 受激喇曼散射的基本原理 |
| 5.2.2 受激喇曼散射的理论分析 |
| 5.3 高功率光纤激光器的受激布里渊散射 |
| 5.3.1 受激布里渊散射的基本原理 |
| 5.3.2 受激布里渊散射的理论分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 高功率光纤激光器的光束合成 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 激光束的非相干合成 |
| 6.2.1 谱叠加技术 |
| 6.2.2 光栅谱叠加技术 |
| 6.2.3 光热折变无机玻璃布拉格体光栅谱叠加技术 |
| 6.3 激光束的相干合成 |
| 6.3.1 相干合成的技术方案 |
| 6.3.2 锁相技术 |
| 6.4 小结 |
| 7 高功率脉冲光纤激光器 |
| 7.1 调Q 光纤激光器 |
| 7.1.1 调Q 的基本原理 |
| 7.1.2 光纤激光器的调Q 技术 |
| 7.1.3 影响调Q 光纤激光器性能的因素 |
| 7.2 锁模光纤激光器 |
| 7.2.1 锁模的基本原理 |
| 7.2.2 实现锁模的基本方法 |
| 7.3 种子源主振荡放大光纤激光器 |
| 7.3.1 理论模型 |
| 7.3.2 数值分析 |
| 7.3.3 MOPA 式高功率脉冲光纤激光的技术分析 |
| 7.4 小结 |
| 8 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读学位期间发表论文目录 |
| 附录2 数值模拟计算程序目录 |
（10）14xx nm喇曼光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 课题来源与研究目的 |
| 1.1.2 喇曼光纤激光器研究背景与意义 |
| 1.2 喇曼光纤放大器 |
| 1.2.1 喇曼光纤放大器特点 |
| 1.2.2 喇曼光纤放大器的基本结构 |
| 1.3 喇曼光纤激光器 |
| 1.4 本论文的主要内容和篇章结构 |
| 2 喇曼散射原理和光纤中的受激喇曼散射 |
| 2.1 喇曼散射的基本原理 |
| 2.1.1 自发喇曼散射 |
| 2.1.2 受激喇曼散射 |
| 2.2 光纤中的受激喇曼散射 |
| 2.2.1 光纤中喇曼增益谱 |
| 2.2.2 光纤受激喇曼散射的阈值 |
| 2.2.3 光纤受激喇曼散射增益 |
| 2.3 光纤喇曼散射增益实验研究 |
| 2.3.1 喇曼光纤增益实验设计 |
| 2.3.2 泵浦光功率对喇曼增益的影响 |
| 2.3.3 光纤长度对喇曼增益的影响 |
| 2.3.4 增益光纤的选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 喇曼光纤激光器泵浦源关键技术研究 |
| 3.1 端面抽运ND~(~(3+)):YVO_4 固体激光器 |
| 3.1.1 Nd~(3+)：YVO_4 晶体的基本性质 |
| 3.1.2 端面抽运Nd~(3+):YVO_4 固体激光器结构 |
| 3.2 采用双圆柱面镜的抽运光耦合系统 |
| 3.2.1 快轴准直 |
| 3.2.2 慢快轴准直 |
| 3.2.3 准直光聚焦 |
| 3.2.4 圆柱面镜进行快轴准直实验结果 |
| 3.3 ND~(3+):YVO_4 晶体及热效应 |
| 3.3.1 晶体中的温度 |
| 3.3.2 Nd∶YVO_4 晶体的热透镜效应 |
| 3.4 抽运光与谐振腔模的匹配 |
| 3.4.1 谐振腔 |
| 3.4.2 晶体热焦距位置及与泵浦光的模匹配 |
| 3.4.3 实现谐振腔模与抽运模位置匹配的谐振腔型优化 |
| 3.5 1342NM 激光器实验研究 |
| 3.6 小结 |
| 4 光纤光栅谐振腔 |
| 4.1 光纤光栅的基本原理 |
| 4.1.1 光纤光栅的折射率调制函数 |
| 4.1.2 相位匹配条件 |
| 4.2 光纤光栅的滤波特性 |
| 4.2.1 光纤光栅中的耦合波方程 |
| 4.2.2 光纤光栅的反射特性 |
| 4.3 光纤光栅谐振腔 |
| 4.4 小结 |
| 5 喇曼光纤激光器理论模型仿真与实验研究 |
| 5.1 14XX NM 喇曼光纤激光器结构 |
| 5.2 喇曼光纤激光器理论模型和仿真 |
| 5.2.1 喇曼光纤激光器数学模型 |
| 5.2.2 喇曼光纤激光器仿真取值条件 |
| 5.2.3 14xx nm 喇曼光纤激光器仿真 |
| 5.3 喇曼光纤激光器实验研究 |
| 5.3.1 喇曼光纤激光器实验平台及实验设计 |
| 5.3.2 喇曼光纤激光器输出特性 |
| 5.3.3 提高喇曼光纤激光器输出功率的因素分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 全文总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 攻读博士学位期间研究项目及专利目录 |
四、利用串级受激喇曼效应转换激光波长（论文参考文献）
- [1]长距离高效光纤传能关键技术研究[D]. 吴昱丹. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]微结构光纤的非线性及其应用研究[D]. 李立肖. 北京邮电大学, 2020(04)
- [3]基于相位整形技术的光纤中非线性效应调控研究[D]. 张祥. 深圳大学, 2020
- [4]基于光学非线性效应的全光量化研究[D]. 景世沛. 北京邮电大学, 2020(04)
- [5]基于相干脉冲合成获得高能量及窄脉宽飞秒激光的研究[D]. 葛爱晨. 天津大学, 2019(01)
- [6]基于锑烯、MXene的光学四波混频研究[D]. 陈云翔. 深圳大学, 2019(09)
- [7]TDM抽运光纤喇曼放大器电路设计及实验研究[D]. 程前. 华南理工大学, 2019(01)
- [8]光脉冲压缩及高功率脉冲传输研究[D]. 李亚滨. 天津大学, 2009(S2)
- [9]高功率光纤激光器的理论研究[D]. 刘国华. 华中科技大学, 2007(05)
- [10]14xx nm喇曼光纤激光器研究[D]. 王英. 华中科技大学, 2006(03)