摘要：发展至今的锁模光纤激光器在光纤通讯、微领域加工等方面被普遍运用。能够输出高能量、窄脉宽的脉冲是我们一直以来的追求，为此我们首先要了解激光器内的相关参数对输出脉冲会造成怎样的影响。我们知道光纤中的色散可以使光脉冲在传输过程中发生展宽，尤其是在色散严重时，会限制光纤通信。本文主要讨论二阶色散会对锁模光纤激光器带来什么影响，我们知道锁模光纤激光器在反常色散区工作时虽然也可以成功输出平稳的脉冲，不过此时光纤中积累了过多的非线性，这样导致脉冲能量受到限制。为了提高脉冲能量，可以让激光器在正常色散区工作，通过展宽脉冲来降低峰值功率，从而实现减小非线性相移的目的。本论文的主要内容如下：首先对锁模光纤激光器进行简要概述，为了数值仿真二阶色散对输出脉冲的影响，我们还要了解光纤中的传输方程理论，并且通过分步傅里叶变换法来求解非线性薛定谔方程。最后分析二阶色散对锁模光纤激光器的输出脉冲的能量、峰值功率、宽度、光谱等仿真结果的变化。同时，还分析了光纤中的增益、光纤长度、非线性系数对二阶色散带来的影响幅度的变化。

关键词：超短脉冲  锁模技术  光纤激光器  非线性薛定谔方程  二阶色散

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摘要

ABSTRACT

1 引言-1

2 锁模光纤激光器-3

2.1 光纤激光器工作原理-3

2.2 锁模技术-3

2.3 锁模光纤激光器分类-5

3 光纤中的脉冲传输方程及解法-8

3.1 光纤中的色散-8

3.2 非线性薛定谔方程及其数值求解-8

4 性能仿真过程及分析-12

4.1 初始仿真结果-12

4.2 分析二阶色散对输出脉冲的影响-13

5 总结与期望-26

参考文献-27

致谢-28