基于再生锁模控制的激光器高次谐波研究 - 激光与红外.PDFVIP

第４０卷　 第１１期　 　 　　　　　　　　　　　　　激 光 与 红 外 Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．１１ 　 ２０１０年１１月　 　 　　　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２０１０ 　　文章编号：１００１５０７８（２０１０）１１１１９５０６ ·激光器技术 · 基于再生锁模控制的激光器高次谐波研究 叶　苗，王其华 （黄淮学院，河南 驻马店４６３０００） 摘　要：针对高次谐波稳定性差的问题，采用再生锁模控制的方法。首先分析锁模脉冲的形成 机制，接着对光频率进行合成，经三波瞬态耦合波方程，最后得到高次谐波。在实验装置中得 到均衡的脉冲图像且锁模脉冲平滑，获得高信噪比和高稳定性放大的信号光，因此增加光参量 啁啾脉冲放大系统的灵活性，本文所采用的分析方法对其他光源的稳定设计也有借鉴作用。 关键词：再生锁模；高次谐波；瞬态耦合波方程 中图分类号：ＴＮ２４８．１　　　文献标识码：Ａ Ｓｔｕｄｙｏｎｈｉｇｈｏｒｄｅｒｈａｒｍｏｎｉｃｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｍｏｄｅｌｏｃｋｅｄｃｏｎｔｒｏｌ ＹＥＭｉａｏ，ＷＡＮＧＱｉｈｕａ （ＨｕａｎｇＨｕａｉＣｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｕｍａｄｉａｎ４６３０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｈｉｇｈｏｒｄｅｒｈａｒｍｏｎｉｃｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｉｓｕｓｅｄ ａｓａｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｆｉｒｓｔｌｙｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｏｃｋｉｎｇｐｕｌｓｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎｏｐｔｉｃａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｓｍａｄｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｒｅｅｗａｖｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｔａｔｅｃｏｕｐｌｉｎｇｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｈｉｇｈｏｒｄｅｒｈａｒｍｏｎｉｃｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｒｅｏｂ ｔａｉｎｅｄ．Ｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｐｕｌｓｅｉｍａｇｅｏｂｔａｉｎｅｄｉｓｂａｌａｎｃｅｄａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌｏｃｋｉｎｇｐｕｌｓｅｓａｒｅｓｍｏｏｔｈ．Ｈｉｇｈｓｉｇｎａｌｔｐ ｎｏｉｓｅｒａｔｉｏａｎｄｈｉｇｈｓｔａｂｌｅａｍｐｌｉｆｉｅｄｌｉｇｈｔｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｑｕａｌｉｔｙａｎｄｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｏｆｃｈｉｒｐｐｕｌｓｅａｍｐｌｉｆ ｙｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｐｒｅｓｅｎｔｅｄｃａｎｂｅａｌｓｏａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｏｔｈｅｒｓｔａｂｌｅｌｉｇｈｔｓｏｕｒｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｃｋｅｄ；ｈｉｇｈｏｒｄｅｒｈａｒｍｏｎｉｃ；ｔｒａｎｓｉｅｎｔｃｏｕｐｌｅｄｗａｖｅｅｑｕａｔｉｏｎｓ １　引　言 谐波频率之间失配，难以稳定工作。 激光技术的广泛应用，需要更加优质高速的超 本文从再生锁模激光系统主方程出发，推出了 短脉冲激光，有理数谐波锁模光纤激光器是产生超 二阶非线性效应的三波瞬态耦合波方程，利用调制 ［１］ 器的调制频率获取高阶锁模脉冲序列，得到的锁模 短脉冲的重要方法之一 ，但是由于光纤激光器腔 长较长，且光纤对外界环境十分敏感，使得腔长与调 稳定性较好，同时分析了多分子数的高阶有理数谐 制频率的匹配状态难以持续保持，因此必需采用相 波锁模脉冲，通过调整偏振控制器更容易达到脉冲 应的脉冲稳定措施。