全光纤超宽带可调谐光子晶体光纤激光器

研究基于光纤中多种非线性效应及其相互作用，研究同步皮秒脉冲抽运的调谐带宽大于1000nm的超宽带可调谐光子晶体光纤激光器的机理和关键技术。首先，从理论上系统的研究超宽带可调谐光子晶体光纤激光器中多种非线性效应及其相互作用的物理机制，并建立超宽带光子晶体光纤振荡器的理论模型；其次，依据理论模型，实验研究皮秒脉冲抽运下的超宽带可调谐光纤激光器技术，利用脉冲抽时振荡器的群速度色散，通过重复频率可调的高精度同步电脉冲控制腔内的振荡波长，实现超宽带可调谐的激光输出，同时研究扩展光子晶体光纤激光器调谐带宽和控制输出激光光谱参数的关键方法和技术；最后，研究超宽带可调谐集成化的皮秒脉冲全光纤光子晶体光纤激光器及其关键技术。本项目将为光电对抗、超快光学和全光通信等研究领域提供全新的超宽带可调谐光源，并能促进这些领域的快速发展，同时能发展光子晶体光纤非线性理论以及新型的超快带光纤光学器件，研究意义重大。

本项目研究基于光纤中多种非线性效应及其相互作用，研究脉冲抽运的超宽带可调谐光子晶体光纤激光器的机理和关键技术。研究了高峰值功率亚纳秒全固态脉冲激光器，对其单脉冲和双脉冲输出进行了理论分析和实验研究。研制了重复频率可调的窄线宽全光纤MOPA脉冲激光器，获得了单横模、高峰值功率的光纤激光脉冲输出。对采用非线性偏振旋转技术的被动锁模光纤激光器中孤子脉冲演变过程进行了理论计算，发现孤子脉冲的分裂可以通过改变抽运光强度或腔内线性相位延迟来控制。实验研究了基于非线性偏振旋转技术的全正色散光纤激光器，首次发现了线性啁啾钟形光谱的耗散孤子。研制了基于光子晶体光纤棒的高功率激光放大器，获得能量大于1mJ，峰值功率大于450kW的激光脉冲输出。利用碳纳米管的可饱和吸收特性以及聚合物的双光子吸收特性，实验实现了正色散条件下的耗散孤子锁模脉冲的产生。采用基于直接调制半导体激光器种子高峰值功率的全光纤MOPA脉冲激光器，研究了基于光子晶体光纤的超宽谱激光脉冲产生，获得了大于1200nm的超宽带激光脉冲输出。本项目的研究成果将为光电对抗、超快光学和全光通信等研究领的快速发展提供有力的支持，研究意义重大。