本书主要介绍皮秒光纤激光技术。第1章介绍皮秒光纤激光的概念以及发展现状，讨论目前皮秒光纤激光所面临的理论难题与技术挑战；第2章依据皮秒光纤激光系统的基本结构，依次介绍光纤、光纤光栅、光纤合束器等一些关键器件；第3章围绕皮秒脉冲的产生，介绍几种锁模原理；第4章介绍皮秒光纤激光放大器基本原理，介绍两种放大方式：MOPA放大和光纤一固体混合放大；第5章介绍基于皮秒光纤激光的可调谐技术，包括重频可调谐与波长可调谐，并介绍皮秒脉冲的展宽与压缩、超连续谱的产生等内容；第6章介绍皮秒激光的相干合成技术，重点讨论相干合成中的几种常用锁相技术——多抖动法、随机并行梯度下降算法及学习算法；第7章结合现代科学研究和生产生活实际，讨论皮秒光纤激光技术在超快科学前沿领域、工业领域和国防领域的主要应用。

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（1）"超短脉冲飞秒激光产生时域太赫兹关键技术研究"， 青年北京学者，2018年，排名第1；

目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 皮秒光纤激光概念及特点 1
1.2 皮秒光纤激光发展现状 3
1.3 皮秒光纤激光面临的挑战 14
参考文献 17
第2章 皮秒光纤激光关键器件 21
2.1 光纤 21
2.1.1 光纤的特性 21
2.1.2 光纤的分类 29
2.1.3 光纤的制备 36
2.2 光纤光栅 41
2.2.1 光纤光栅及其刻写技术简介 41
2.2.2 啁啾光纤布拉格光栅及其刻写 45
2.3 光纤合束器 52
2.3.1 光纤合束器基本原理及分类 52
2.3.2 光纤合束器设计及制备 60
2.4 其他器件 75
2.4.1 光纤激光器泵浦源 75
2.4.2 光纤隔离器 75
2.4.3 光纤环形器 76
2.4.4 光纤滤波器 77
2.4.5 光纤衰减器 78
参考文献 79
第3章 光纤激光锁模振荡器 83
3.1 非线性偏振旋转锁模 83
3.1.1 非线性偏振旋转锁模基本理论 83
3.1.2 非线性偏振旋转锁模振荡器 84
3.2 可饱和吸收体锁模 93
3.2.1 几种常见的可饱和吸收体 93
3.2.2 几种典型的可饱和吸收体锁模振荡器 99
3.3 混合锁模 117
3.3.1 混合锁模概述 117
3.3.2 混合锁模的特点和优势 120
3.3.3 几种典型的混合锁模激光振荡器 122
参考文献 134
第4章 皮秒光纤激光放大器 137
4.1 光纤激光放大器基本理论 137
4.1.1 脉冲在光纤中的传输理论 137
4.1.2 脉冲在光纤中的增益放大特性 139
4.1.3 脉冲在光纤中的非线性效应及色散特性 148
4.2 皮秒脉冲主振荡功率放大技术 152
4.2.1 百瓦级全光纤皮秒脉冲放大器 152
4.2.2 重复频率可调皮秒脉冲放大器 162
4.2.3 光子晶体光纤激光放大器 166
4.3 光纤-固体混合皮秒脉冲放大技术 175
4.3.1 光纤-固体混合皮秒再生放大器 176
4.3.2 光纤-固体混合皮秒行波放大器 180
4.3.3 光纤-固体混合皮秒Innoslab板条放大器 189
参考文献 194
第5章 皮秒光纤激光脉冲的展宽与压缩 196
5.1 脉冲展宽器与压缩器 196
5.1.1 CFBG展宽器的设计与制作 196
5.1.2 CVBG压缩器原理 199
5.2 CFBG展宽器与CVBG压缩器在放大系统中的应用 200
5.2.1 级联CFBG展宽与CVBG压缩的啁啾脉冲放大系统 200
5.2.2 全光纤CFBG展宽与压缩系统 205
5.2.3 基于SMF和CVBG的啁啾脉冲放大器 210
参考文献 216
第6章 皮秒光纤激光泵浦的超连续谱产生 217
6.1 超连续谱产生理论 217
6.2 近红外超连续谱的产生 222
6.2.1 单芯光子晶体光纤产生超连续谱 222
6.2.2 七芯光子晶体光纤产生超连续谱 227
6.2.3 皮秒光纤放大器中直接产生超连续谱 229
6.3 中红外超连续谱的产生 231
6.3.1 基于锗酸盐光纤的超连续谱产生 231
6.3.2 碲酸盐光纤中的超连续光源产生 239
6.3.3 ZBLAN光纤中的超连续光源产生 241
参考文献 242
第7章 超短脉冲光纤激光相干合成 244
7.1 超短脉冲光纤激光相干合成概述 244
7.1.1 相干合成的研究背景及意义 244
7.1.2 相干合成技术的分类及特点 246
7.2 多抖动算法锁相 249
7.2.1 多抖动算法的基本原理 249
7.2.2 多抖动算法中重要参数的选取 251
7.2.3 自适应选参多抖动算法 257
7.2.4 多抖动算法应用实例 262
7.3 SPGD算法锁相 267
7.3.1 基本型SPGD算法 267
7.3.2 自适应选参SPGD算法 269
7.3.3 SPGD算法应用实例 275
7.4 Q-learning算法锁相 277
7.4.1 Q-learning算法基本原理 278
7.4.2 Q-learning算法模拟分析 283
7.4.3 Q-learning算法应用实例 287
参考文献 291
第8章 皮秒光纤激光技术的应用 294
8.1 皮秒光纤激光技术在工业领域的应用 294
8.1.1 皮秒光纤激光器的工业应用 294
8.1.2 光纤-固体混合皮秒脉冲激光器的工业应用 297
8.2 皮秒光纤激光技术在国防领域的应用 299
8.2.1 皮秒脉冲产生宽光谱及其应用领域 299
8.2.2 光电对抗——硅基光电探测器的信号干扰及损伤 301
8.2.3 皮秒光纤激光测距 303
8.3 皮秒光纤激光脉冲压缩技术在超快科学前沿领域的应用 304
8.3.1 泵浦-探测技术 304
8.3.2 双光子显微成像 304
8.3.3 飞秒激光频率梳 305
参考文献 306