一、A Novel Technique to Measure Gain Spectrum for Fabry-Pérot Semiconductor Lasers（论文文献综述）
滕顺[1]（2021）在《光微流激光免疫散射特性研究》文中提出光微流激光融合了微流控和激光技术,因其优异的可重构特性和独特的信号放大机制在药物筛选、生物化学和医学传感中被广泛研究。免疫分析是一种利用免疫反应检测溶液中蛋白质分子的生化检测方法,基于光散射原理的免疫分析是其最重要的分析技术之一。免疫检测分析一般在传统生化分析仪中进行,因其原理的局限性,暴露出一些难以解决的问题:（1）传统生化分析仪基于一次光穿透散射原理,难以实现高灵敏度检测;（2）传统生化分析仪采用比色皿作为检测物容器,往往需要消耗大量的样品和试剂,不利于降低生化检测成本。针对传统免疫分析技术的不足之处,本文将新兴光微流激光技术与粒子增强型免疫分析技术结合,以基于法布里-珀罗腔的光微流激光器为平台,研究了光微流激光免疫散射特性,解决了传统生化分析仪检测灵敏度低和试剂消耗量大的问题。主要研究内容包括:首先,本文讨论了光微流激光器增益材料的选择、谐振腔的结构和腔内检测物的散射特性;提出了基于法布里-珀罗腔的单通道和双通道传感模式;仿真了光微流激光用于免疫分析时的传感特性,包括散射波长、谐振腔Q值和增益系数等对其性能的影响。其次,搭建了基于法布里-珀罗腔的单通道结构光微流激光器,研究了装置的激光阈值特性、稳定性和激光光谱特性,并进一步研究了光微流激光聚苯乙烯（PS）微球散射特性。结果显示,随着PS微球浓度的增大光微流激光输出强度减小;保持质量浓度不变,更大的PS微球在腔内造成更大的散射损耗,导致激光输出强度减小。另外,将激光散射和无腔的荧光散射进行比较,讨论了光学谐振腔对散射信号的放大机制。最后,在研究了PS微球散射特性的基础上,将β2-微球蛋白（β2-MG）抗原抗体免疫复合物作为PS微球间的交联剂,研究了粒子增强型光微流激光免疫散射特性,并最终实现了对β2-MG的浓度传感,其动态范围达三个数量级,检测极限（LOD）达0.16 ng/m L。某些疾病在其发展早期体内生物标志物含量往往很低,实现低浓度和高灵敏度检测有利于疾病的早期诊断。另外,该光微流激光传感器使用微流通道,还具有试剂消耗量小的优点。该检测方式具有普遍性,还可用于其它抗原或抗体生物标志物的检测。
游关红[2]（2020）在《基于光纤F-P可调谐滤波器的扫频光纤激光器研究》文中研究指明扫频光纤激光器作为光纤激光器的一种,具有波长随时间变化而变化的特点。它在光纤传感、生物医学以及光谱学等领域有着极其重要的应用价值。在光学相干层析成像（optical coherence tomography,OCT）技术中,扫频光源是扫频源OCT的关键组成部分,其各项性能参数直接影响扫频源OCT系统的成像性能,因此对扫频光纤激光器的研究具有重要意义。随着光纤技术的发展,扫频光纤激光器的扫频速度、扫频范围、瞬时线宽等各项参数性能都有了较大提升。但是仍然存在扫频激光输出功率较低,1.0μm波段扫频光源研究较少等问题。针对这些问题,本论文研究了拉曼扫频光纤激光器和1.0μm波段扫频光纤激光器,具体研究内容和研究成果如下:1、扫频光纤激光器的输出功率决定了扫频源OCT的系统的灵敏度,目前常用的扫频光纤激光器输出功率只有十几毫瓦,为了解决输出功率低的问题,实现较高功率的扫频激光输出。本论文采用半导体激光器作为泵浦源,最大输出功率达45W,采用双包层掺镱光纤作为增益光纤,由光纤拉曼放大器作为增益介质构成光纤拉曼激光器,并在光纤拉曼激光器中加入可调谐滤波器构成拉曼扫频光纤激光器。获得扫频光谱中心波长为1110nm,扫频范围为10nm,扫频速度为8.4k Hz,最大输出光功率可达90m W。2、1.0μm波段扫频光纤激光器的研究对眼底成像的扫频OCT系统应用具有重要意义,而常见扫频光纤激光器输出激光中心波长为1300nm和1550nm波段,1.0μm波段扫频光纤激光器研究较少。为了解决这一问题,本论文搭建了短腔和长腔两种结构1.0μm波段扫频光纤激光器。首先搭建了短腔扫频光纤激光器,获得扫频激光最大输出功率为90mw,扫频范围可达22nm,扫频速度为100Hz。由于短腔扫频光纤激光器增益竞争较强,所以扫频速度很低。为了提高扫频速度,本论文建立FDML理论模型,并由理论模型设计和搭建长腔FDML扫频光纤激光器。获得扫频激光最大输出功率为90mw,扫频范围可达25nm,扫频速度为20k Hz。并通过调节滤波器驱动信号不同参数,获得不同输出光谱,分析可调谐滤波器驱动信号参数对扫频光纤激光器性能的具体影响。
常高垒[3]（2020）在《太赫兹量子级联激光器谐振腔：从锁相耦合阵列到偶极天线阵列》文中进行了进一步梳理自2002年,太赫兹量子级联激光器（Terahertz Quantum Cascade Laser,THz-QCL）问世以来,由于其能量转换率高、紧凑、轻便、易于集成等优点,成为了THz辐射源研究领域中的焦点。经过近20年的发展,THz-QCL在输出功率、最高工作温度、远场光斑、单模性质以及调谐范围等性能上得到了很大的提高。这些进步不仅得益于量子级联有源区的设计和外延生长技术的提高,同时也得益于人们对THz-QCL波导结构和谐振腔结构的探索。本文以设计出优异的谐振腔结构,以提高THz-QCL输出功率、远场光斑质量以及单模性质关键性能为目的,分别对THz-QCL锁相耦合阵列和双金属波导偶极天线阵列进行了研究。围绕锁相耦合THz-QCL阵列技术路线,以成倍地提高单模激光器的最高输出功率为目的,研究结果如下:1)结合理论和实验研究了掩埋光栅一级分布反馈太赫兹量子级联激光器(1st-DFB-THz-QCL)中的模式竞争和功率特性。理论计算得到掩埋光栅腐蚀深度与两个带边模式的波导损耗、光学限制因子、辐射损耗以及辐射效率的关系。实验和测试表明,激光器辐射波长和掩埋光栅的周期呈正比,激光器可在整个动力学范围内均实现稳定地单模工作。2)结合上述工作,基于倏逝波耦合机制获得了包含有两个1st-DFB-THz-QCLs的锁相耦合激光器。在理论上探究了锁相耦合结构中同相耦合以及反相耦合的阈值条件和模式竞争。从实验上获得了稳定工作的单模输出锁相耦合激光器阵列,其最高输出功率为8.06 mW,是单元器件的1.72倍。光谱以及远场测试结果分别验证了锁相耦合激光器处于稳定地锁相状态,并且通过调节阵列中的单元器件的泵浦电流,实现了对锁相耦合器件一维远场的电调控,其中远场光斑最强点的角度可从-10°到10°连续地电致扫描。围绕双金属波导偶极天线阵列THz-QCL技术路线,以获得高散热性能、高质量远场、高辐射效率、宽频率电调谐等优点为一体的THz-QCL谐振腔为目标,研究结果如下:3)运用偶极天线理论,探讨了单个线性偶极天线以及偶极天线阵列的原理基础,探讨了天线结构的辐射场的辐射角度、辐射损耗等特性。将偶极天线结构和THz双金属波导结构相结合,研究了双金属波导偶极模式的电场分布和功率流特性,进而研究了双金属波导偶极阵列结构中的同相模式和反相模式的特性,揭示了两个模式不能直接用于THz-QCL谐振腔的原因。4)基于同相模式,并采用聚苯丙环丁烯（BCB）介质层和金属反射镜面,设计了新型THz-QC-VCSELs谐振腔结构。该结构利用双向辐射偶极天线的特性,结合双向辐射天然的反相关系,经金属镜将反相位的光场反射回偶极天线的顶部,显着降低谐振腔的辐射效率,实现THz辐射的激射。计算表明,该结构可灵活地控制激射频率以及辐射损耗,并且具有单瓣的远场辐射光斑,模拟得到远场光斑的半高全宽可低至6.5°?8°。提出了新型的谐振腔边界条件——辐射边界条件（Radiation Boundary Condition,RBC）,计算表明,它可减少器件的功耗,提升器件的最高工作温度。探索了Ga As基的BCB键合固化工艺,构建精确厚度的BCB介质层和反射镜,设计并摸索了THz-QC-VCSELs的工艺流程。5)基于反相模式,设计了非均匀偶极天线垂直表面发射的THz-QCL谐振腔。通过模拟数值分析,获得了结构参数和激射频率、辐射损耗的关系。模拟中发现,该谐振腔同时具有高质量远场、窄脊条、辐射损耗大范围可调等优点。在实验上获得了单模、垂直表面激射的THz-QCL,器件远场光斑的半高全宽可低至4.5??16?。实验上探究了非均匀偶极天线THz-QCL的结构调谐以及功率特性,获得了最高输出功率为33.2 mW,功率斜率效率为77.2 mW/A,电光转换效率为0.14%的器件。最后,对进一步提高非均匀偶极天线垂直表面发射的THz-QCL的性能,最终实现连续流模式下,具有高输出功率、高质量远场光斑、宽的电调谐范围性能的THz-QCL做出展望和设想。
鲁燕华[4]（2019）在《高平均功率全固态脉冲和频钠信标激光器技术研究》文中进行了进一步梳理高平均功率全固态脉冲和频钠信标激光器具有平均功率高、线宽可调谐展宽、重频长脉冲工作、结构紧凑等特点,与钠层原子相互作用时存在饱和阈值高、后向共振回光强、信噪比高等优势,是人造激光导引星全季节全天时应用化问题的有效解决方案。研究高性能钠信标激光器不仅可以为人类的天文学高分辨观测和成像提供重要的科学工具,而且还有助于促进先进全固态激光器技术的进步和发展。本论文从钠信标产生原理出发,对高平均功率全固态脉冲和频钠信标激光器的腔外和频物理过程、基频激光产生与放大、调制纵模的光谱特性等进行了深入的研究和探索,主要研究内容和创新点如下:1.针对实际高平均功率激光系统中高阶高斯光束聚焦光斑、入射激光任意功率配比、存在热致相位失配的大信号和频过程,建立了高平均功率高斯光束高效率和频理论模型（简称三高和频理论模型）,突破了已有理论的局限性。提出采取有限元与龙格-库塔方法对该模型进行数值求解,并计算获得了晶体长度、束腰半径、吸收系数、总入射功率、光束质量等参数对和频转换效率的影响关系。基于三高和频理论模型,提出了一束1064nm强光与一束1319nm弱光非匹配性注入三硼酸锂（LBO）晶体和频实现高平均功率589nm激光的方法,当1064nm与1319nm光束质量M2分别为1.8、3,总入射功率在250W～300W,LBO晶体吸收系数为30ppm时,选择50mm或60mm长度的和频晶体并优化基频激光的模式匹配,可获得40%以上的和频效率,即可实现100W以上平均功率的钠信标激光。2.提出了一种新型的钠信标激光器谱线结构——调制纵模及其实现方法。选择一个超窄线宽连续单纵模激光器作为1064nm激光的初始种子源,利用白噪声源电光相位调制技术对单纵模激光线宽进行展宽,并采用通过腔内插入组合标准具技术将1319nm激光设计为亚GHz的多纵模激光,然后通过两束激光的和频即可产生调制纵模钠信标激光。验证实验结果表明,当1064nm单纵模激光初始线宽小于100kHz时,通过调制展宽可实现0.43GHz～0.58GHz的线宽调谐范围,1319nm多纵模激光线宽约0.30GHz,二者经LBO晶体和频后最终实现589nm激光线宽0.31GHz～0.74GHz范围的调谐,实验结果与理论分析计算结果基本吻合。这是国际上公开报道的首个线宽可调谐的钠信标激光器。3.采取光纤激光器和块状固体激光器混合放大技术实现了超高增益、高光束质量、匀滑长脉冲1064nm激光输出。1064nm激光器通过对连续单频光纤放大器强度调制斩波产生150mW、M2～1.15的重频百微秒长脉冲种子激光,并经过两级固体放大器进行功率定标放大。建立了表征放大器输出激光特性的非稳态放大理论模型,并且发现预放大器的实验结果与理论计算值的相对误差介于-12.4%至7.32%之间,主放大器实验结果与理论计算值的相对误差介于-10.8%至-4.3%之间。1064nm激光器最终输出平均功率214W（注入LBO晶体有效线偏光209W）,相对于连续单频种子激光的总增益约5.7×105倍,光束质量M2≈1.82,脉宽150μs。4.开展了重频长脉冲1319nm多纵模激光的产生与放大特性研究。1319nm激光器设计为主振荡器功率定标放大（MOPA）结构,其中主振荡器为一个高光束质量法布里-珀罗腔产生4.65W、脉宽160μs的基模激光,并在腔内插入倍频晶体抑制弛豫振荡尖峰。放大器采取三组Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）激光模块进行链路式单通放大,实验发现其放大器功率依次为16.3W、51.0W、143W,分别比非稳态放大模型理论值偏小19.7%、7.9%、7.1%。分析第一级预放大器误差偏大的主要原因是其峰值泵浦功率密度高达15.92kW/cm2,分别是后两级放大器的3.34倍、8.08倍,因此其放大自发辐射（ASE）对反转粒子数的消耗要远强于后二者。最终注入LBO晶体的1319nm有效线偏光功率为120W,光束质量M2≈3.04。5.国际上首次实现了单束平均功率106W的近衍射极限589nm和频固体激光输出。首先对LBO晶体的温度相位匹配特性进行了测试,结果发现最大允许温度为8.0K·cm,最小值为6.9K·cm,与理论允许温度7.18K·cm较为接近。其次,对0.11～9.0之间不同功率配比之于和频效率的影响进行了实验研究,结果发现当总注入激光功率超过100W时,功率配比介于1～1.5之间时和频效率的误差基本小于5%,与理论计算结果基本吻合。再次,对3mm×12mm×50mm、4mm×12 mm×60mm两种构型LBO晶体在不同总入射基频激光功率下的和频效率进行了实验研究,结果发现其实际和频效率分别是理论值的0.87～1.16倍、0.74～0.84倍。当4 mm× 12 mm×60mm构型LBO晶体总入射功率319W时,获得106W的589nm激光,和频转换效率约33.2%,光束质量M2≈1.29,脉宽约150μs。6.采用两台性能基本一致、相互独立的激光器,分别输出D2a线（中心波长589.1591nm）钠信标激光、D2b线（中心波长589.1571nm）钠信标激光,然后对其共孔径偏振合束,实现无能量损失、D2b线占比可达50%的208W双线再泵浦钠信标激光器,合束后光束质量β～1.42。应用该激光器开展了钠信标探测与自适应光学校正大气波前畸变试验,结果发现双线再泵浦是同等功率的单D2a线泵浦钠信标回光强度的1.93倍,在脉冲持续时间内钠信标回光光子流超过了 56800 ph/s/cm2,并估算出调制纵模钠信标激光器的饱和阈值～1400W/m2,是单频圆偏振光饱和阈值的约22倍,表明调制纵模钠信标激光器对饱和效应的抑制是十分有效的,这对于未来更高功率钠信标激光器的应用具有重要的参考意义。
史如玉[5]（2019）在《基于压缩感知原理的光纤传感技术研究》文中指出光纤传感技术中的分布式光纤传感器适用于长距离连续的传感,而法布里-珀罗光纤传感器、布拉格光栅光纤传感器等点式传感器目前也已在多领域取得广泛应用。压缩感知理论是一种用少量测量值重构可压缩信号的理论,以远小于奈奎斯特定理的采样率从信号中采集离散数据点,用于无失真重构还原原信号。一经提出便在医学成像、信号处理、电子工程等领域获得广泛应用。本文以分布式布里渊光纤传感系统以及法布里-珀罗光纤传感器、布拉格光栅光纤传感器为主要研究对象,进行了以下工作:首先介绍光纤传感技术的原理、工程应用以及研究现状,阐述压缩感知原理的基本内容。介绍本文实验中应用到的两种稀疏变换,离散余弦变换和快速傅里叶变换。并进行模拟仿真实验证明重构光谱数据的可行性。采用压缩感知原理对分布式布里渊光纤传感系统的光谱数据压缩重构,分别以离散余弦变换、快速傅里叶变换对光谱数据稀疏表示,以贪婪迭代重构算法中的正交匹配追踪算法、匹配追踪算法、压缩采样追踪算法,凸优化算法下的基追踪算法以及平滑l0范数算法对光谱数据进行压缩采集与还原重构。经多次重构还原实验后,比较不同算法、不同稀疏变换对分布式布里渊光纤传感系统光谱数据的重构效果,寻找最适用于光纤传感技术的算法。我们得出结论,采用快速傅里叶变换与正交匹配追踪算法可以实现25%的压缩率,因而在实际测量过程中只需要采集25%的频谱数据,大大降低测量时间。接着,对压缩感知原理在光纤传感技术中的应用作进一步延伸,由分布式布里渊传感系统延伸至点式传感器。对法布里-珀罗光纤传感器以及布拉格光栅光纤传感器的光谱进行压缩采样与重构还原,比较不同算法、稀疏变换在点式光纤传感技术中的重构效果。采用快速傅里叶变换下的正交匹配追踪算法和平滑l0范数算法只需要25%的光谱数据即可重构出法布里-珀罗光纤传感器的光谱,而对于布拉格光栅光纤传感器的光谱重构,采用快速傅里叶变换和平滑l0范数算法则需要50%的光谱数据。在光纤传感技术中很大一部分光纤传感器通过测量光谱的平移达到传感的目的,相比于强度调制型的光纤传感器,获取光纤传感器的完整光谱更有利于得到精确的结果。由于光纤传感器的光谱数据本身具有可压缩性,将压缩感知理论应用在光纤传感技术中,有利于降低光纤传感系统的硬件成本,提高信息处理效率,并且降低拟合下的传播误差对传感精度产生影响。
宋寰宇[6]（2019）在《混合型光纤飞秒激光放大系统的理论和实验研究》文中研究指明飞秒激光具有窄脉宽、宽光谱、高峰值功率等特点,是科学研究和工业加工的理想工具。光纤飞秒激光系统凭借着输出功率高、光束质量好、结构简单等优势迅速发展,然而受到光纤纤芯面积小和增益带宽有限的固有限制,很难输出高质量、窄脉宽的高能量脉冲。本论文以输出窄脉宽、高质量的高能量飞秒激光为目标,围绕光纤飞秒激光放大器中的动力学过程,对啁啾脉冲放大技术和非线性放大技术（自相似放大技术）两种光纤放大技术展开了深入的理论分析和系统的实验研究,探究了它们的优缺点,通过发挥二者优点,创造性地提出并设计了一种新的混合型光纤飞秒激光放大系统,从而获得了脉冲宽度为数个光学周期、能量为微焦耳量级、脉冲质量高的飞秒激光,为广泛用于强场物理的超强飞秒激光(1012 W-1015 W)系统提供了一种高质量的飞秒激光种子源。论文工作概括如下:一、基于含增益项的非线性薛定谔方程,建立了描述实际增益过程的脉冲放大器数值模型,通过在模型中引入掺Yb3+光纤的实际发射和吸收谱,真实体现了放大器中的增益整形作用,较为全面、准确地模拟了光纤中的放大过程。二、系统地研究了皮秒脉冲在短增益光纤中的自相似演化过程,理论和实验研究了放大器参数和种子光参数对皮秒脉冲自相似演化的影响,设计并开发了一套基于皮秒激光种子源的自相似放大系统,实现了皮秒脉冲的压缩,获得了<100fs的近变换极限脉冲。该方法作为一种脉冲压缩技术,既简化了实验装置、提高了系统的稳定性,同时利用放大过程中的非线性效应,保证了输出脉冲的窄宽度和高质量,为获得高质量、窄宽度的飞秒激光提供了合理的解决方案。三、提出基于三阶色散预补偿技术的非线性啁啾脉冲放大系统。理论推导了三阶色散在放大器中的作用过程,并数值分析了不同种子脉冲形状时三阶色散的作用,以及种子光谱陡峭程度和调制对啁啾脉冲放大系统的影响。开发了一套基于负三阶色散预补偿的啁啾脉冲放大系统,输出脉冲能量达10μJ,>90%的能量集中在主脉冲部分,脉冲宽度为280 fs。四、根据上述研究,创造性地提出了基于啁啾脉冲放大技术和非线性放大技术结合的混合型放大系统,利用脉冲预整形技术优化光纤放大链路中的色散、非线性和增益,在混合型放大系统中获得了微焦量级、小于10个光学周期的变换极限飞秒激光脉冲。利用该系统研究了飞秒激光通过纳米金棒对细胞产生光损伤的情况,为之后该种光纤飞秒激光系统在生物、化学方面的应用提供了依据。
汪鹏飞[7]（2019）在《高速宽带OCT扫频光源关键技术研究》文中指出光学相干层析成像（OCT,Optical Coherence Tomography）技术因其具有无辐射和高分辨率等优点受到相关领域学者的重视,并已成为研究热点。扫频光源对提高OCT成像质量起到至关重要的作用,同时扫频光源还可用于吸收光谱、活性介质增益光谱的精确测量和光纤光栅的解调等方面。本文基于傅里叶域锁模,光缓存等光学原理,研究了多种提高OCT扫频光源的扫频范围和扫频速率的关键技术。本文主要研究内容和结果如下:（1）对可以满足高速扫频光源所需的F-P可调谐滤波器驱动单元进行研究,解决常规函数信号发生器驱动时存在的驱动信号功率不足的问题。通过对滤波器内部压电陶瓷的位移-电压关系和实际扫频光源光谱特性的研究,确定以正弦波信号作为驱动F-P可调谐滤波器进行高速扫描的技术方法。（2）对基于量子阱半导体光放大器（SOA,Semiconductor Optical Amplifier）级联与单量子点SOA的窄瞬时线宽扫频光源进行研究。SOA与环形腔在系统中整体作用相当于增益介质和泵浦源,故该光源属于波长可调谐激光器。两型扫频光源的中心波长均为1310 nm,瞬时线宽小于0.03 nm,扫频速率为4 kHz,半高全宽分别为80 nm和72 nm,输出光功率分别为20 mW和8.1 mW且具有低偏振相关性。（3）针对高速大自由光谱范围的F-P滤波器、SOA、傅里叶域锁模（FDML,Fourier Domain Mode Locking）等技术,研制基于QW-SOA级联的高速扫频光源和基于QW-SOA与QD-SOA并联的高速宽带扫频光源,两型扫频光源扫描速率均为101 kHz,扫频范围分别95 nm和110 nm,QW-SOA与QD-SOA并联后的光谱宽度为318 nm,光功率分别为14.8 mW和7.8 mW,瞬时线宽均为0.1 nm。（4）将高速扫频光源的与光学缓存装置结合,设计并研发两型基于光学缓存装置的高速扫频光源。分别为基于环腔外光学缓存的高速扫频光源和基于环腔内光学缓存的高速扫频光源,研制过程中需要特别针对扫频光源的占空比进行调节。最终环腔外光学缓存高速扫频光源描速率为202 kHz,描范围为95 nm,平均输出光功率降为6.3 mW,瞬时线宽0.1 nm。环腔内高速扫频光源的扫描速率为202 kHz,扫描范围为95 nm,平均光功率7.5 mW,瞬时线宽为0.1 nm。
胡洋[8]（2016）在《基于受激瑞利散射的窄线宽可调谐光纤激光器研究》文中研究表明基于高新技术发展对高端仪器设备的依赖,“十三五”国家重大科学仪器设备开发专项中明确提出了对窄线宽激光器的设计与测量需求;如光纤通信系统中,对信息传输吞吐量以及光源利用效率的高需求导致了对激光窄线宽可调谐性能的要求日益严苛;而在干涉型光谱测量领域,为了获得fm甚至更高的测量分辨力,更是对可调谐光纤激光器的线宽提出了kHz乃至kHz以下的需求。但是目前在窄线宽可调谐光纤激光器研究领域中对kHz以下量级窄线宽的获取仍存在困难。本论文针对上述问题,提出了一种基于受激瑞利散射的窄线宽可调谐光纤激光器实现方法,此方法利用光纤受激瑞利散射的窄线宽特性,通过环形腔内特殊拉锥光纤光纤产生的受激瑞利散射实现光纤激光器线宽的高度压窄,同时与光纤布拉格光栅中心波长的温度调谐相结合,实现了kHz以下量级窄线宽可调谐光纤激光器的设计与制作。论文的主要研究内容如下:1.光纤中受激散射效应研究:通过对光纤中受激瑞利散射与受激布里渊散射的理论研究,论证了受激瑞利散射效应的窄线宽特性,确定了影响受激布里渊散射阈值的相关参数,并进一步设计方案提高受激布里渊散射的阈值以利用线宽更窄的受激瑞利散射实现光纤激光器的线宽压窄,利用BeamPROP软件对方案中利用的特殊拉锥光纤的基本设计参数进行仿真计算。2.光纤激光器线宽测量理论改进:对激光器线宽理论进行分析,针对窄线宽激光精确测量的问题,在延时自外差法的基础上,综合考虑光源本身以及延时光纤的噪声,对最终的拍频谱通过更准确的Voigt谱型拟合,从而利用更短的延时光纤更精确地测量kHz及kHz以下量级的线宽值。3.窄线宽可调谐光纤激光器系统设计:通过对光纤激光器不同谐振腔以及光纤布拉格光栅不同调谐方法的优劣分析,确定课题方案选用的谐振腔结构以及波长调谐的方案,利用OptiSystem软件对基础的环形腔光纤激光器系统进行仿真,确定所用器材的基本参数。4.窄线宽可调谐光纤激光器搭建与测试:首先设计制作课题所需的特殊拉锥光纤,测试得到其相较于普通单模光纤,受激布里渊散射的阈值提高了1.9 dB;之后搭建基础的光纤激光器系统,实验结果显示,此时激光器输出线宽为1570 Hz,阈值为48.2 mW;在此基础上加入特殊拉锥光纤,利用后向受激瑞利散射光实现光纤激光器线宽进一步压窄,实验结果显示,此时光纤激光器的输出线宽为550 Hz,边模抑制比60 dB,半小时内中心波长波动不超过2 pm,阈值为54.5 mW,260 mW泵浦下输出功率可达3.52 mW;进一步利用此窄线宽光纤激光器系统,通过温控箱实现窄线宽光纤激光器的可调谐输出,实验结果显示,激光器波长调谐范围为1.61nm,温度调谐系数为14.8 pm/℃,最小调谐步长为4 pm,功率稳定性可达2.1%,调谐过程中线宽维持在650 Hz以下。本文的研究成果解决了现有窄线宽可调谐光纤激光器中对kHz以下量级极窄线宽的获取问题,为更高效率的光纤通信以及更高精度的干涉光谱测量提供了新思路。
王天鹤[9]（2015）在《精细多波长光源及连续光频率梳的研究》文中研究说明本论文主要是针对宽范围线性扫频光源中的关键技术开展研究,它们是高分辨率激光雷达成像（No.61471256）和高分辨率实时光谱分析仪中的核心关键技术,本论文的工作更多的是应用于高分辨率实时光谱分析仪中,为了在大范围内实现多波长并行扫频技术,该系统对多波长光源有更苛刻的要求,本论文采用了多项有创新的技术,使得多波长光源的各项指标有大幅度提高和改进,为项目的整体研究工作奠定了技术基础。本文主要内容:1.综述了各种多波长光源技术的发展现状和趋势,阐述了精细多波长光源在两个系统中的重要地位,一个是Tbit/s传输速率的高速光通信系统,另一个是超高分辨率近红外光谱仪,在这些系统中均采用了窄线宽,宽光谱范围,相邻波长频率间隔在10GHz量级的连续精细多波长光源及光频率梳。2.高速时分复用通信系统需要幅值平坦、高重复频率的脉冲光源,常规的主动锁模技术可以实现这样的脉冲光源,但是需要高频电信号;有理数谐波锁模技术可以用低频电信号产生高重复频率的光脉冲序列,但是光脉冲幅值不平坦。本文用低重复频率的方波电信号成功实现了高重复频率的锁模脉冲输出,得到了幅值平坦的光脉冲序列,其幅值起伏差异减小了两个数量级,实现了最高重复频率为15.7GHz的5阶平坦的有理数谐波锁模脉冲,且脉宽减小一倍,为16.2ps。3.为了克服多波长激光器输出的多波长激光线宽较宽的缺点,我们首次提出并实验验证了结构简单的全光系统,该系统可以将多波长激光器的线宽从MHz量级窄化到10 kHz。多波长激光的线宽窄化了600多倍,同时噪声强度降低了20 dB,在10 nm范围内,有8个单纵模波长的线宽同时窄化到10 kHz。4.针对多波长光源技术中的光谱覆盖范围小的问题,首次提出了将法布里-珀罗激光器作为连续多波长种子源,用色散平坦的高非线性光纤将种子光源的3dB光谱覆盖范围扩大了5倍,达到了17.6nm,6db谱宽达到40nm。该技术的特点是可以在宽光谱范围内实现连续光的窄线宽光频率梳,与脉冲光的光频梳相比,没有色散展宽问题,应用时不需要色散补偿。5.由于增益介质的烧孔效应限制,在原理上限制了密集多波长技术的发展,本文采用光纤受激布里渊效应作为增益机制,从而在原理上避开了烧孔效应,不仅得到了频率间隔为10 GHz的19个波长的输出,而且这些多波长可以在28.5nm范围内（1543 nm到1571.5nm）实现同步、连续调谐。
陈颖川[10]（2012）在《基于SOA的光纤环形腔扫描激光器的研究》文中研究说明光纤激光器技术是光学领域的一项重要技术,以其结构小巧、线宽窄、低阈值、波长可调动态范围大、可与光纤产品无缝连接、耦合效率高等优点,在光纤传感、光纤通信、工业加工、激光武器等领域都有着重要的应用。本文主要针对以半导体放大器（SOA）为增益介质的光纤可调谐环形激光器进行了研究。从光纤可调谐环形激光器的基本原理出发,通过对SOA的增益性质进行的理论分析和数值模拟,建立了基于SOA的光纤可调谐环形激光器的理论模型,讨论了可调谐环形激光器的阈值电流、外量子效率、最大输出功率等参数与光纤耦合分光比和耦合系数等重要器件参数之间的关系,并分析了法布里-珀罗波长可调谐滤波器的特性曲线。上述研究为合理地选择光纤耦合器分光比等器件参数,优化激光器谐振腔的结构提供了理论依据。在理论分析的基础上,实现了基于SOA的光纤可调谐环形激光器实验系统,实现了光纤可调谐环形激光器的单波长、多波长扫描和连续波长工作三种模式下的输出,并分别测试了这三种模式下的输出特性。进而提出了利用波分复用器的滤波特性来实现光纤可调谐环形激光器多波长变化的时域显示方法,并在多波长扫描模式和连续波长模式下,观测到了时域上波长的变换。
二、A Novel Technique to Measure Gain Spectrum for Fabry-Pérot Semiconductor Lasers（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A Novel Technique to Measure Gain Spectrum for Fabry-Pérot Semiconductor Lasers（论文提纲范文）
（1）光微流激光免疫散射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光微流激光及其应用 |
| 1.1.1 光微流简介 |
| 1.1.2 光微流激光技术 |
| 1.1.3 光微流激光生化传感应用 |
| 1.2 免疫分析技术 |
| 1.2.1 免疫分析技术简介 |
| 1.2.2 粒子增强型免疫散射传感技术 |
| 1.3 本论文的研究意义和章节安排 |
| 1.3.1 本论文的研究意义 |
| 1.3.2 本论文的章节安排 |
| 第二章 光微流激光免疫散射理论基础 |
| 2.1 染料激光器理论基础 |
| 2.1.1 连续波染料激光器 |
| 2.1.2 脉冲染料激光器 |
| 2.1.3 激光染料及其能级结构 |
| 2.1.4 激光染料溶剂及其选择 |
| 2.2 光微流激光传感谐振腔理论 |
| 2.2.1 光学谐振腔 |
| 2.2.2 法布里-珀罗腔传感结构 |
| 2.3 免疫复合物散射特性分析 |
| 2.3.1 免疫复合物中的瑞利散射理论 |
| 2.3.2 免疫复合物中的米氏散射理论 |
| 2.4 基于散射损耗的法布里-珀罗(F-P)腔传感特性仿真 |
| 2.4.1 F-P腔散射模型建立 |
| 2.4.2 仿真结果及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光微流激光聚苯乙烯微球散射特性研究 |
| 3.1 聚苯乙烯微球及其应用 |
| 3.2 实验装置与仪器 |
| 3.2.1 微流通道制作 |
| 3.2.2 法布里-珀罗(F-P)腔搭建 |
| 3.2.3 实验仪器与检测光路 |
| 3.2.4 实验装置特性分析 |
| 3.3 罗丹明B发光特性 |
| 3.4 聚苯乙烯微球散射特性研究 |
| 3.4.1 实验步骤 |
| 3.4.2 实验结果分析 |
| 3.5 光腔散射放大效应研究 |
| 3.5.1 实验步骤 |
| 3.5.2 实验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 β2-微球蛋白光微流激光免疫散射特性研究及其传感 |
| 4.1 β2-微微球蛋白临床意义 |
| 4.2 实验原理分析 |
| 4.2.1 免疫微球制备技术 |
| 4.2.2 微球凝集反应 |
| 4.3 免疫微球反应比优化 |
| 4.3.1 实验步骤 |
| 4.3.2 实验结果与分析 |
| 4.4 β2-MG传感特性及其分析 |
| 4.4.1 传感特性分析 |
| 4.4.2 粒子聚集增强散射信号的作用机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（2）基于光纤F-P可调谐滤波器的扫频光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 研究历史及现状 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第二章 扫频光纤激光器基本理论 |
| 2.1 扫频光纤激光器基本原理 |
| 2.2 光纤F-P可调谐滤波器基本原理 |
| 2.2.1 F-P可调谐滤波器的工作原理 |
| 2.2.2 光纤F-P可调谐滤波器的调制原理 |
| 2.2.3 光纤F-P可调谐滤波器性能参数 |
| 2.3 光纤F-P可调谐滤波器参数测量 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 拉曼扫频光纤激光器研究 |
| 3.1 光纤拉曼放大器基本原理 |
| 3.2 拉曼泵光纤拉曼激光器设计及其优化 |
| 3.2.1 泵浦源设计 |
| 3.2.2 光纤拉曼激光器设计 |
| 3.2.3 光纤拉曼激光器优化 |
| 3.3 拉曼扫频光纤激光器研究 |
| 3.3.1 拉曼扫频光纤激光器设计 |
| 3.3.2 拉曼扫频光纤激光器优化方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 1.0 μm扫频光纤激光器设计与搭建 |
| 4.1 短腔扫频光纤激光器 |
| 4.1.1 实验光路设计 |
| 4.1.2 实验数据及光谱测量 |
| 4.2 FDML基本原理与仿真 |
| 4.2.1 FDML理论模型的建立 |
| 4.2.2 FDML振荡器建模分析 |
| 4.2.3 扫频激光放大器建模分析 |
| 4.3 长腔FDML扫频光纤激光器 |
| 4.3.1 长腔FDML扫频光纤激光器设计 |
| 4.3.2 长腔FDML扫频光纤激光器输出特性 |
| 4.4 短腔和长腔扫频光纤激光器比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（3）太赫兹量子级联激光器谐振腔：从锁相耦合阵列到偶极天线阵列（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子级联激光器 |
| 1.1.1 带间和子带间跃迁 |
| 1.1.2 量子级联激光器的有源区设计 |
| 1.2 THz-QCL的波导结构 |
| 1.2.1 半绝缘表面等离子体波导 |
| 1.2.2 双金属波导 |
| 1.3 THz-QCL谐振腔结构 |
| 1.4 激光器波导结构及谐振腔的模拟方法 |
| 1.4.1 有限元方法 |
| 1.4.2 有限差分时域 |
| 1.4.3 介电常数的计算 |
| 1.5 论文主要内容 |
| 第2章 基于掩埋光栅的一级分布反馈THz-QCL |
| 2.1 有源区材料的外延生长和性能验证 |
| 2.2 分布反馈理论 |
| 2.3 掩埋光栅DFB的结构设计 |
| 2.3.1 掩埋光栅无限周期结构的模拟 |
| 2.3.2 有限周期个数谐振腔的模拟 |
| 2.4 关键工艺 |
| 2.5 测试和讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 倏逝波耦合THz-QCL锁相耦合器件 |
| 3.1 平行波导耦合理论 |
| 3.2 锁相耦合器件结构和模拟 |
| 3.3 器件制备方法 |
| 3.4 实验结果和讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 太赫兹波段双金属波导偶极天线原理和特性 |
| 4.1 线性偶极天线理论基础 |
| 4.2 线性偶极天线阵列理论基础 |
| 4.3 双金属波导偶极模式 |
| 4.4 双金属波导偶极阵列中的两个模式 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 垂直腔表面发射太赫兹量子级联激光器的设计和工艺探索 |
| 5.1 双向辐射反相耦合THz-QC-VCSEL的设计 |
| 5.1.1 双向辐射反相耦合的结构与原理 |
| 5.1.2 双向辐射反相耦合阵列中激射模式特性和功率特性 |
| 5.1.3 谐振腔的三维模拟以及辐射边界条件 |
| 5.2 器件的关键工艺探索以及制备流程 |
| 5.2.1 BCB键合工艺 |
| 5.2.2 器件的制备流程 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 非均匀偶极天线阵列的垂直表面发射THz-QCL |
| 6.1 器件的模型与设计 |
| 6.2 器件的制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 存在的问题和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）高平均功率全固态脉冲和频钠信标激光器技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钠信标产生原理 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 染料钠信标激光器 |
| 1.3.2 块状固体钠信标激光器 |
| 1.3.3 光纤钠信标激光器 |
| 1.3.4 其它钠信标激光器 |
| 1.3.5 小结 |
| 1.4 论文选题与结构安排 |
| 第二章 三高和频理论模型及模拟计算 |
| 2.1 非线性光学波动方程 |
| 2.2 平面波和频理论模型 |
| 2.2.1 平面波和频耦合波方程 |
| 2.2.2 曼利-罗关系 |
| 2.2.3 小信号近似理论处理 |
| 2.2.4 大信号理论处理 |
| 2.2.5 和频允许参量 |
| 2.3 三高和频理论模型 |
| 2.3.1 高斯光束基本特性 |
| 2.3.2 高斯光束和频耦合波方程 |
| 2.3.3 三高和频理论模型 |
| 2.4 数值模拟计算 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 实验装置设计 |
| 3.1 1064nm激光器设计 |
| 3.1.1 1064nm种子源 |
| 3.1.2 非稳态放大理论模型 |
| 3.1.3 1064nm放大器 |
| 3.2 1319nm激光器设计 |
| 3.2.1 1319nm种子源 |
| 3.2.2 1319nm放大器 |
| 3.3 线宽控制设计 |
| 3.3.1 单纵模激光调制展宽技术 |
| 3.3.2 多纵模激光线宽控制技术 |
| 3.4 589nm和频器设计 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 实验结果与分析 |
| 4.1 1064nm激光器实验结果及分析 |
| 4.2 1319nm激光器实验结果及分析 |
| 4.3 线宽控制实验结果及分析 |
| 4.4 589nm和频器实验结果及分析 |
| 4.5 双频钠信标激光器及应用 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1: 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）基于压缩感知原理的光纤传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 光纤传感技术原理及应用发展 |
| 1.1.1 光纤传感技术原理简介 |
| 1.1.2 光纤传感技术的应用发展 |
| 1.1.3 光纤传感技术分类 |
| 1.2 压缩感知理论的主要内容及应用发展 |
| 1.2.1 压缩感知的主要内容 |
| 1.2.2 压缩感知原理研究现状 |
| 1.2.3 压缩感知原理应用 |
| 1.3 本文研究意义与内容 |
| 1.3.1 本文的研究意义 |
| 1.3.2 本文的研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 压缩感知的理论基础 |
| 2.1 压缩感知原理 |
| 2.2 稀疏变换原理 |
| 2.2.1 离散余弦变换稀疏信号 |
| 2.2.2 快速傅里叶变换原理 |
| 2.3 重构算法原理 |
| 2.3.1 贪婪迭代算法 |
| 2.3.2 凸优化算法 |
| 2.3.3 平滑l0范数算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 压缩感知在分布式光纤传感器中的应用 |
| 3.1 布里渊分布式光纤传感器 |
| 3.1.1 分布式布里渊光纤传感器的原理 |
| 3.1.2 分布式布里渊光纤传感系统 |
| 3.2 基于洛伦兹型函数的压缩采样 |
| 3.3 压缩感知理论在分布式光纤传感器中的应用 |
| 3.3.1 离散余弦变换下的光谱重构 |
| 3.3.2 快速傅里叶变换下的光谱重构 |
| 3.4 章节小结 |
| 4 压缩感知原理在法布里-珀罗传感器中的应用 |
| 4.1 法布里-珀罗传感器的原理 |
| 4.2 法布里-珀罗光纤传感器的制作工艺 |
| 4.3 法布里-珀罗光纤传感器的光谱重构 |
| 4.3.1 基于离散余弦变换的光谱重构 |
| 4.3.2 基于快速傅里叶变换的光谱重构 |
| 4.4 章节小结 |
| 5 压缩感知原理在布拉格光栅光纤传感器中的应用 |
| 5.1 布拉格光栅光纤传感的原理 |
| 5.2 光纤光栅的应用与分类 |
| 5.3 布拉格光栅光纤传感器的光谱重构 |
| 5.3.1 基于离散余弦变换的光谱重构 |
| 5.3.2 基于快速傅里叶变换的光谱重构 |
| 5.4 章节小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）混合型光纤飞秒激光放大系统的理论和实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超短脉冲激光发展概述 |
| 1.2 光纤锁模激光器 |
| 1.2.1 孤子锁模 |
| 1.2.2 色散管理孤子锁模 |
| 1.2.3 耗散孤子锁模 |
| 1.2.4 被动自相似锁模 |
| 1.2.5 放大自相似锁模 |
| 1.3 大模场面积光纤概述 |
| 1.4 光纤飞秒激光放大器的发展 |
| 1.4.1 啁啾脉冲放大技术 |
| 1.4.2 非线性啁啾脉冲放大技术 |
| 1.4.3 自相似放大技术 |
| 1.4.4 相干合束技术 |
| 1.5 课题意义、主要研究内容和创新点 |
| 第2章 超短脉冲在光纤中传输和放大的基础理论 |
| 2.1 基本传输方程 |
| 2.2 非线性薛定谔方程的数值解法 |
| 2.3 色散效应 |
| 2.3.1 群速度色散 |
| 2.3.2 高阶色散 |
| 2.4 非线性效应 |
| 2.4.1 自相位调制效应(SPM) |
| 2.4.2 受激拉曼散射(SRS) |
| 2.5 滤波器 |
| 2.5.1 干涉滤波器 |
| 2.5.2 双折射滤波器 |
| 2.5.3 光栅滤波器 |
| 2.6 增益过程 |
| 2.6.1 掺Yb~(3+)离子光纤的能级结构及发射、吸收截面 |
| 2.6.2 速率方程和传输方程 |
| 2.6.3 数值求解过程 |
| 2.6.4 增益整形作用 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于皮秒激光种子源的自相似放大系统的研究 |
| 3.1 自相似放大的理论基础 |
| 3.1.1 自相似放大的理论基础 |
| 3.1.2 自相似演化的评价因子 |
| 3.2 皮秒脉冲自相似放大的理论研究 |
| 3.2.1 放大器参数对自相似放大的影响 |
| 3.2.2 脉冲参数对自相似放大的影响 |
| 3.3 皮秒脉冲自相似放大理论的实验验证 |
| 3.4 基于皮秒激光种子源的自相似放大器 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高能量光纤啁啾脉冲放大系统的研究 |
| 4.1 种子光谱对FCPA的影响 |
| 4.1.1 光谱两沿陡峭度的影响 |
| 4.1.2 光谱调制的影响 |
| 4.2 三阶色散预补偿技术的理论分析 |
| 4.2.1 静态相位近似 |
| 4.2.2 含三阶色散的FCPA系统色散与非线性的解析分析 |
| 4.2.3 初始三阶色散对FCPA系统输出脉冲的影响 |
| 4.3 三阶色散预补偿FCPA实验系统 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于混合放大结构的高能量窄脉宽光纤飞秒激光系统 |
| 5.1 实验装置及实验原理 |
| 5.1.1 振荡器 |
| 5.1.2 展宽器、脉冲选择器与预放大器 |
| 5.1.3 脉冲整形器、主放大器与压缩器 |
| 5.2 系统参数优化与实验结果 |
| 5.2.1 啁啾脉冲放大部分的参数优化 |
| 5.2.2 非线性放大部分的参数优化 |
| 5.2.3 实验结果 |
| 5.3 在细胞光损伤研究方向的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）高速宽带OCT扫频光源关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 OCT技术简介 |
| 1.2.2 扫频光源技术及分类 |
| 1.3 扫频光源的国内外研究现状 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 第2章 基于傅里叶域锁模的扫频光源研究 |
| 2.1 激光原理 |
| 2.2 FDML扫频光源基本原理 |
| 2.3 半导体光放大器原理 |
| 2.3.1 量子阱SOA(QW-SOA) |
| 2.3.2 量子点SOA(QD-SOA) |
| 2.4 光纤F-P可调谐滤波器原理 |
| 2.5 扫频光源性能参数 |
| 2.5.1 光源中心波长 |
| 2.5.2 光谱带宽 |
| 2.5.3 扫频速度 |
| 2.5.4 瞬时线宽 |
| 2.5.5 输出光功率 |
| 2.5.6 占空比与线性度 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 窄线宽扫频光源设计与研制 |
| 3.1 总体方案设计 |
| 3.1.1 关键器件选型与介绍 |
| 3.1.2 F-P滤波器驱动模块设计与制作 |
| 3.1.3 F-P滤波器驱动波形的选取 |
| 3.2 窄线宽扫频光源的研制 |
| 3.2.1 基于QW-SOA级联的窄线宽扫频光源研制 |
| 3.2.2 基于单QD-SOA的窄线宽扫频光源研制 |
| 3.3 光谱时序图前后向不对称性的分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高速扫频光源设计与研制 |
| 4.1 基于QW-SOA级联的高速扫频光源研制 |
| 4.2 QW-SOA与 QD-SOA并联的高速宽带扫频光源研制 |
| 4.3 基于光学缓存装置的高速扫频光源 |
| 4.3.1 环腔外光学缓存装置 |
| 4.3.2 环腔内光学缓存装置 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 本文主要创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果和参与的项目 |
（8）基于受激瑞利散射的窄线宽可调谐光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.2 窄线宽实现方法现状 |
| 1.2.1 外腔压缩法 |
| 1.2.2 光窄带滤波器法 |
| 1.2.3 饱和吸收体法 |
| 1.2.4 偏振非相干法 |
| 1.2.5 光纤散射效应法 |
| 1.3 输出调谐实现方法现状 |
| 1.3.1 注入锁定调谐法 |
| 1.3.2 可调泵浦源调谐法 |
| 1.3.3 可调滤波器调谐法 |
| 1.4 国内外现状总结与本课题意义 |
| 1.5 课题的主要研究内容 |
| 第2章 光纤受激散射理论的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 受激瑞利散射理论研究 |
| 2.2.1 受激瑞利散射前人研究基础 |
| 2.2.2 光纤中受激瑞利散射理论研究 |
| 2.3 受激布里渊散射理论研究 |
| 2.4 高受激布里渊散射阈值光纤的理论研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 线宽测量理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光器线宽理论 |
| 3.3 延时自外差法 |
| 3.4 延时自外差法的改进 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 窄线宽可调谐光纤激光器系统设计与仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光纤激光器谐振腔的选择 |
| 4.3 光纤激光器可调谐方案设计 |
| 4.4 光纤激光器系统仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 窄线宽可调谐光纤激光器实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 特殊拉锥光纤的制作与测试 |
| 5.3 光纤激光器窄线宽实验研究 |
| 5.4 光纤激光器可调谐实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（9）精细多波长光源及连续光频率梳的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 精细多波长光源的背景介绍 |
| 1.1.1 应用于密集波分复用技术的多波长光源 |
| 1.1.2 应用于超高分辨率近红外光谱仪的精细多波长激光源 |
| 1.2 多波长光源的现阶段研究状况以及发展前景 |
| 1.2.1 级联相位调制器和强度调制器调制窄线宽光 |
| 1.2.2 通过SSB调制器循环移频实现多波长光源 |
| 1.2.3 分布反馈式激光器阵列 |
| 1.2.4 光纤光栅选择波长最终实现多波长输出 |
| 1.2.5 光纤激光腔中插入梳状滤波器输出多波长激光 |
| 1.2.6 半导体增益介质插入梳状滤波器输出多波长激光 |
| 1.2.7 受激布里渊掺铒多波长光纤激光器 |
| 1.3 本论文研究的内容概况及创新点 |
| 1.3.1 论文的研究内容 |
| 1.3.2 论文的创新点 |
| 第二章 有理数谐波锁模脉冲幅值的均匀化 |
| 2.1 有理数谐波锁模的介绍及应用 |
| 2.1.1 有理数谐波锁模脉冲幅值优化的研究现状 |
| 2.1.2 射频方波驱动实现锁模脉冲幅值均衡化 |
| 2.2 射频方波调制实现锁模脉冲幅值均衡化原理 |
| 2.3 有理数谐波锁模脉冲幅值均衡化的实验 |
| 2.3.1 方波调制有理数谐波锁模的实验装置 |
| 2.3.2 马赫曾德电光强度调制器电光调制透射曲线 |
| 2.4 方波调制有理数谐波锁模实验结果分析 |
| 2.4.1 低频电方波调制下幅值均衡优化 |
| 2.4.2 1GHz重复频率高频电方波调制下幅值均衡优化 |
| 2.4.3 3.125GHz重复频率高频电方波调制下幅值均衡优化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 多波长激光器同时窄化线宽技术的研究 |
| 3.1 窄线宽多波长光源的引言介绍 |
| 3.1.1 单波长激光器的线宽窄化技术 |
| 3.1.2 多波长光源同时窄化线宽 |
| 3.2 多波长光源窄化线宽的原理 |
| 3.2.1 受激布里渊散射的过程及其增益谱 |
| 3.2.2 受激布里渊散射的阈值 |
| 3.2.3 延时自外差法测量多波长光源的线宽 |
| 3.3 窄化多波长光源的线宽方案 |
| 3.3.1 窄化多波长光源的线宽的实验装置 |
| 3.3.2 窄化多波长光源线宽方案的原理分析 |
| 3.4 窄化多波长光源的实验结果及讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于四波混频和级联四波混频的时域上连续宽光谱光频率梳的研究 |
| 4.1 光频率梳的背景介绍 |
| 4.1.1 光频率梳的应用领域 |
| 4.1.2 时域上脉冲的光频梳的产生方法 |
| 4.1.3 时域上连续的窄线宽光频梳 |
| 4.1.4 产生连续的单纵模窄线宽光频梳的条件 |
| 4.2 多波长光源展宽和时域上连续光频率梳产生原理 |
| 4.2.1 四波混频的起源及产生条件 |
| 4.2.2 四波混频中信号光和闲频光的解析解 |
| 4.2.3 高非线性光纤中的相位匹配技术 |
| 4.2.4 光纤材料色散对相位匹配的影响 |
| 4.2.5 高非线性光纤中的级联四波混频 |
| 4.3 时域上连续光频梳的结果分析 |
| 4.3.1 实现时域上连续宽光谱光频率梳（多波长）的实验装置 |
| 4.3.2 经过标准高非线性光纤得到的光频率梳结果分析 |
| 4.3.3 色散平坦光纤得到的光频率梳结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 相邻波长间隔为GHz量级的多波长激光的研究 |
| 5.1 波长间隔为GHz量级的多波长光源的应用 |
| 5.1.1 10GHz量级波长间隔的多波长光源的应用范围 |
| 5.1.2 产生GHz量级窄波长间隔的多波长光源的难点与解决方法 |
| 5.2 DFB激光器为信号光源实现受激布里渊散射多波长光纤激光器 |
| 5.2.1 受激布里渊散射多波长光纤激光器的实验装置 |
| 5.2.2 低功率种子信号多波长激光输出结果及分析 |
| 5.2.3 种子信号功率对多波长激光输出的影响 |
| 5.2.4 高功率种子信号多波长激光输出结果及分析 |
| 5.2.5 种子信号功率和放大功率的优化选择 |
| 5.3 受激布里渊散射多波长激光的可调谐性 |
| 5.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）基于SOA的光纤环形腔扫描激光器的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 光纤激光器 |
| 1.2 可调谐光纤环形腔激光器 |
| 1.3 基于SOA的光纤环形腔扫描激光器的研究意义 |
| 1.4 本文的工作 |
| 2 光纤可调谐环形腔半导体激光器的理论分析 |
| 2.1 光纤可调谐环形激光器的结构 |
| 2.2 光纤可调谐环形激光器的工作原理 |
| 2.3 光纤可调谐环形激光器输出特性的理论分析 |
| 2.3.1 SOA输出特性的简化模型 |
| 2.3.2 基于SOA简化模型的可调谐环形激光器的输出特性 |
| 2.4 可调谐环形激光器的理论模型 |
| 2.5 可调谐环形激光器的仿真分析 |
| 2.5.1 耦合器与对输出光特性的关系 |
| 2.5.2 耦合系数对激光器输出特性的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 光纤环形腔扫描激光器输出特性的实验研究 |
| 3.1 系统实现 |
| 3.2 主要器件的性能测试 |
| 3.3 光纤环形腔扫描激光器的输出特性 |
| 3.3.1 固定波长输出特性 |
| 3.3.2 可调谐波长输出特性 |
| 3.3.3 连续波长输出特性 |
| 3.3.4 本章小结 |
| 4 总结及展望 |
| 4.1 研究工作总结 |
| 4.2 进一步的研究方向 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、A Novel Technique to Measure Gain Spectrum for Fabry-Pérot Semiconductor Lasers（论文参考文献）
- [1]光微流激光免疫散射特性研究[D]. 滕顺. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]基于光纤F-P可调谐滤波器的扫频光纤激光器研究[D]. 游关红. 南京邮电大学, 2020(02)
- [3]太赫兹量子级联激光器谐振腔：从锁相耦合阵列到偶极天线阵列[D]. 常高垒. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2020(01)
- [4]高平均功率全固态脉冲和频钠信标激光器技术研究[D]. 鲁燕华. 中国工程物理研究院, 2019(01)
- [5]基于压缩感知原理的光纤传感技术研究[D]. 史如玉. 大连理工大学, 2019(02)
- [6]混合型光纤飞秒激光放大系统的理论和实验研究[D]. 宋寰宇. 天津大学, 2019(06)
- [7]高速宽带OCT扫频光源关键技术研究[D]. 汪鹏飞. 武汉理工大学, 2019(07)
- [8]基于受激瑞利散射的窄线宽可调谐光纤激光器研究[D]. 胡洋. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [9]精细多波长光源及连续光频率梳的研究[D]. 王天鹤. 天津大学, 2015(08)
- [10]基于SOA的光纤环形腔扫描激光器的研究[D]. 陈颖川. 北京交通大学, 2012(10)