基于碳量子点可饱和吸收体的掺镱光纤激光器研究.pdf

目录 目录 中文摘要I Abstract III 目录 V 第1 章 绪 论 1 1.1 选题背景 1 1.2 调Q 光纤激光器2 1.3 锁模光纤激光器4 1.4 脉冲类型 10 1.5 本文主要研究内容 11 第2 章 被动锁模光纤激光器理论基础 13 2.1 光纤介质中脉冲传输特性 13 2.1.1 光纤中的色散效应 13 2.1.2 光纤中的非线性效应 14 2.2 可饱和吸收基础理论 15 2.3 低维材料SA 概述 16 2.4 本章小结23 第3 章 沸石基碳量子点的制备与表征24 3.1 引言24 3.2 AFS 沸石的制备与表征27 3.2.1 实验试剂与过程27 3.2.2 表征仪器与结果28 3.3 碳量子点的制备与表征30 3.3.1 制备过程30 3.3.2 表征结果与分析31 3.4 碳量子点的非线性光学特性测量33 3.5 本章小结34 第4 章 基于碳量子点可饱和吸收体的掺镱光纤激光器 35 4.1 引言35 4.2 实验装置36 4.3 锁模结果与分析38 4.4 调Q 结果与分析40 4.5 本章小结44 V 目录 第5 章 总结与展望46 5.1 全文总结46 5.2 展望46 参考文献48 攻读硕士学位期间论文发表情况 54 致 谢 论文独创性声明 论文使用授权声明 VI 第1 章 绪论 第1章绪论 1.1 选题背景 1900 年，德国物理学家M.Planck 报告了对黑体辐射问题的理论研究成果。在他的 理论中，引入了能量子假说，认为黑体只能以基本能量单位的整数倍吸收或辐射电磁波。 在M.Planck 的工作前提上，1905 年，A.Einstein 发表论文，认为光在与物质的作用过程 中也是量子化的，并解释了光电效应。1917 年，A.Einstein 重新推导普朗克公式，认为 光和物质原子的相互作用包括原子的自发辐射、受激辐射和受激吸收三种过程，这为激 光器的诞生提供了理论基础。1958 年，A.Schawlow 和C.Townes 第一次就谐振腔型的设 [1] 计进行论述 。1960 年，在T. Maiman 等人的努力下，第一台激光器问世，该激光器以 [2] 掺铬红宝石晶体为增益介质 。由于优异的方向性、单色性等，激光器受到了科学家们 广泛的关注和研究。从此激光技术飞速发展，深入各行各业，如非线性光学研究、国防 军事、生物医学、智能制造和通信等重大领域。 光纤激光器指的是，以光学纤维自身为谐振腔，掺稀土离子光纤为增益介质，经由 半导体激光器泵浦产生受激辐射放大的高性能激光器，其特点及优势在于：(1)光纤及其 纤芯尺寸多样，激光器输出模式可控，输出激光的质量得以保证；(2)小尺寸的纤芯有利 于产生较高功率密度的激光，且光传输损耗低，所需振荡阈值较低，泵浦斜率效率较高； (3)光纤柔韧性好，体积小，因此光纤激光器散热功能好，易于集成且集成后抗环境干扰 [3] 能力强；(4)与光纤通信系统耦合效果极佳 。 第一台光纤激光器产生于 1964