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再生放大器能够产生高稳定度、高峰值功率、超短同步激光脉冲,而且可以提供极高的增益,所以在通讯、军事等领域具有深远的应用前景。常用的再生放大器工作介质通常为激光晶体或玻璃。与其他固体激光放大器相比,光纤放大器具有结构紧凑、散热性能好、体积小、重量轻、光束质量好等优点。光纤再生放大器由于采用掺杂光纤作为工作物质,具有了光纤和再生放大器的优点,为高功率激光系统中激光脉冲的前置放大提供一种新的选择。 本文将围绕高重复频率再生光纤放大器展开研究,最后对高功率超荧光光源也进行了理论分析: 1、概述再生放大器的基本结构和原理;介绍了光纤放大器的基本结构和特点;并且论述再生光纤放大器研究的国内外进展; 2、以掺镱光纤为工作物质,以速率方程为基础,对再生光纤放大器的放大特性进行了理论分析,数值模拟表明再生放大比单程放大具有更高的增益。 3、对高重复频率再生光纤放大器的种子源(既基于非线性偏振旋转效应的光纤激光器)进行了实验研究,获得了不同的输出状态,比如获得了调谐范围为30nm的单波长输出;也可以多波长输出。 4、实验上通过光学延迟线对重复频率为15.3MHz,中心波长为1563.4nm,脉冲宽度为815fs的激光脉冲列实现了再生放大,获得了16dB的增益。 5、对掺镱高功率超荧光光源进行了分析。当光纤长度为10米,泵浦功率为100W时,总的超荧光输出斜率效率达到75.7%,并且前向和后向的ASE输出波长十分稳定。