基于受激布里渊散射过程自调Q的机理研究及数值仿真

摘要

本文阐述了自调Q光纤激光器的原理，分析了常见的掺铒光纤激光器及调Q技术的基本原理，重点研究了利用受激布里渊散射过程进行自调 Q的掺铒光纤激光器,进行了理论分析和仿真实验研究,给出了这一过程的物理模型。
　　本文方案为在掺铒光纤激光器中的掺铒光纤后接一普通通信用单模光纤，利用单模光纤的受激布里渊散射效应对光纤激光器实现自调 Q。通过对受激布里渊散射发生前后谐振腔内损耗情况的分析得出了自调 Q的基本物理过程，说明了整个系统的基本自恰性。
　　本文在铒玻璃调Q的激光器模型的基础上,通过对该模型元器件及参数的优化改进，建立本论文数学模型。将掺铒光纤和单模光纤的典型值数据代入该模型中,进行仿真实验研究得出SBS自调Q光纤激光器输出峰值功率、脉宽、重频等数据，并在改变掺铒光纤长度的情况下，再次进行仿真实验,对上述输出结果进行了分析。仿真实验结果表明利用单模光纤的受激布里渊散射效应可在掺铒光纤激光器系统内稳定形成自调Q过程,同时得到SBS产生激光脉冲动态特性受到掺铒光纤长度改变量影响不大这一结论。
　　最后简要讨论了该系统中单模光纤在调 Q过程中起到的作用，单模光纤长度对调Q效果起到的影响,指出系统对于其长度的要求是受激布里渊散射调Q的一个难点,并对今后研究的方向提出了一些建议。

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第一章 绪论

1.1 光纤激光器的发展史

1.2 光纤激光器的基本原理，工作特点和发展方向

1.3 本论文主要工作

第二章 调Q掺铒光纤激光器的基本原理

2.1 掺铒光纤激光器基本原理

2.2 调Q技术的概念和基本原理

2.3 小结

第三章 基于受激布里渊散射的自调Q光纤激光器研究

3.1 受激布里渊散射

3.2 SBS自调Q光纤激光器原理和结构分析

3.3 损耗分析

3.4 SBS自调Q光纤激光器理论分析及数学模型

3.5 小结

第四章 仿真实验

4.1 仿真模型实现方法

4.2 仿真实验结果及分析

4.3 小结

第五章 总结与改进

5.2 改进

5.1 总结

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果