光纤激光器中超短脉冲传输特性研究

光纤激光器中超短脉冲传输特性研究【摘要】：本文在充分了解了自相似脉冲的研究背景、研究现状及应用的基础上,简单地介绍了在光纤放大器中传输的光脉冲基本的数学模型,即非线性薛定谔方程(NLSE)以及复系数非线性薛定谔方程—Ginzburg-Landau方程,并阐述了求解该类方程常用的数值方法一分步傅里叶变换法；研究了在含各高阶效应的光纤放大器中的自相似脉冲的传输特性,并着重探讨了增益色散和双光子吸收对自相似脉冲的影响,及其两参数之间的线性关系和两者的分布区间图；同时也研究了线性增益对自相似脉冲传输特性的影响,以及两者的分布区间图。研究结果表明：只要系统参数选取合适,任意的初始输入脉冲都可以在包含增益饱和、增益色散、三阶色散、自频移和自陡峭等效应的光纤放大器中演化为自相似脉冲。当参数ε和χ或δ和χ在一定参数区间内取值时,可以用倒置的抛物线对自相似脉冲的中心区域进行描绘；而且参数ε和χ或δ和χ在相应区间内近似成线性关系,并且脉冲的功率,有效脉宽,峰值振幅及脉冲能量随着参数的变化相应的大小及增长速度也会发生变化。从而说明,在光纤放大器中,合理选择系统参数对于获得我们所需要的自相似脉冲是非常重要的。【关键词】：自相似脉冲光纤放大器高阶非线性效应参数区间【学位授予单位】：山西大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TN722【目录】：中文摘要8-9ABSTRACT9-10第一章引言10-211.1自相似脉冲的研究背景10-111.2自相似脉冲研究现状及应用11-191.2.1研究现状11-161.2.2研究应用16-191.3主要内容介绍19-21第二章脉冲在光纤放大器中传输的基本方程21-292.1麦克斯韦方程组21-222.2非线性薛定谔方程22-252.3复系数非线性薛定谔方程—Ginzburg-Landau(CGL)方程25-262.4计算方法26-282.5本章小结28-29第三章增益色散和双光子吸收对自相似脉冲的影响29-363.1含各高阶效应的光纤放大器的理论模型29-303.2高阶CGL方程的渐近解30-323.3理论分析与数值模拟32-353.4本章小结35-36第四章线性增益和双光子吸收对自相似脉冲的影响36-424.1理论分析与数值模拟36-404.2本章小结40-42第五章结束语42-43参考文献43-49攻读学位期间取得的研究成果49-50致谢50-51个人简况及联系方式51-53本论文购买请联系页眉网站。