【摘 要】
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单频光纤激光器线宽窄、相干性好、噪声低、转换效率效率高,在相干探测、激光雷达、引力波探测、非线性频率变换、光束合成、高精度光谱测量等领域有着广泛的应用前景,近年来已成为国内外高校和科研机构的研究热点。本文对中心波长为1064nm、高峰值功率、近变换极限的单频脉冲光纤激光器进行了研究。从非线性薛定谔方程出发,推导出非线性相移与脉冲频谱的表达式,建立了描述自相位调制（SPM）效应与SPM预补偿的数值模
【出 处】
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中国电子科技集团公司电子科学研究院
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单频光纤激光器线宽窄、相干性好、噪声低、转换效率效率高,在相干探测、激光雷达、引力波探测、非线性频率变换、光束合成、高精度光谱测量等领域有着广泛的应用前景,近年来已成为国内外高校和科研机构的研究热点。本文对中心波长为1064nm、高峰值功率、近变换极限的单频脉冲光纤激光器进行了研究。从非线性薛定谔方程出发,推导出非线性相移与脉冲频谱的表达式,建立了描述自相位调制（SPM）效应与SPM预补偿的数值模型。利用MATLAB软件对数值模型进行仿真分析,探索了不同脉冲波形下,SPM效应和SPM预补偿对激光频谱的影响。通过仿真计算得到了不同波形对应的时间带宽积。使用强度调制器（EOIM）和偏压控制器（MBC）对单频连续半导体激光器进行外调制,获得了重复频率为100k Hz、脉冲宽度为～4ns的单频脉冲种子源。搭建了四级主振荡功率放大（MOPA）结构的单频脉冲光纤激光器。首先找到能够有效抑制SBS效应的脉冲宽度,进而对最佳脉冲宽度下的单频脉冲种子光进行多级放大,探究了SPM预补偿对输出激光的线宽、SBS阈值等输出特性的影响,最终在泵浦功率为4.18W时,获得了中心频率为1064.584nm、平均功率为2.14W,峰值功率为5.35k W、重复频率为100k Hz、脉宽为～4ns、信噪比约为25d B的方波脉冲激光输出,用F-P干涉仪（FSR=10GHz）测得线宽约为227MHz,接近变换极限线宽221MHz。
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