基于长周期光纤光栅的全正色散多孤子掺镱光纤激光器及折射率传感特性

发布时间：2017-12-25 18:35

  本文关键词：基于长周期光纤光栅的全正色散多孤子掺镱光纤激光器及折射率传感特性　出处：《苏州大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：光纤光栅是一种很重要的光纤无源器件,它在光纤传感、光纤通信及光纤激光器等领域中有着重要的应用,得到了广泛的关注。长周期光纤光栅作为一种新型光纤光栅具有插入损耗小、带宽较宽、对外界环境变化的灵敏度高、制作简单、成本低等特点,经过数十年的发展已经显示出广阔的应用前景。本论文以长周期光纤光栅在光纤激光器及光纤传感等领域的应用为研究对象,实验研究了基于长周期光纤光栅的全正色散多孤子掺镱光纤激光器特性及微光纤长周期光纤光栅折射率传感特性,主要内容和结果如下:(1)实验研究了高频CO_2激光逐行直写制备长周期光纤光栅技术,并利用实验制备的级联长周期光纤光栅作为光谱滤波器,研究了全正色散掺镱光纤激光器中的多孤子现象。实验发现在不同腔长的全正色散掺镱光纤激光器中可能得到不同数量的多孤子脉冲,孤子脉冲之间的时间间隔与腔长无关。在220米的激光腔长中观察到时间间隔分别为21.1ns和33.6ns的双孤子脉冲;在350米腔长中观察到等间隔33.6ns的三孤子脉冲以及不等间隔三孤子脉冲和四孤子脉冲(间隔分别为21.1ns和12.5ns);当腔长增加到1140米时,观察到了最多等时间间隔33.6ns的五孤子脉冲以及不等间隔五孤子脉冲和八孤子脉冲(间隔分别为21.1ns,12.5ns和9ns)。对孤子脉冲之间的时间间隔进行了分析并讨论了多孤子脉冲产生的可能的物理机制。(2)在全正色散光纤激光器中,观察到了孤子簇现象。利用级联长周期光纤光栅作为带通滤波器,基于非线性偏振旋转效应,在泵浦功率530m W,350米腔长中实验观察到了孤子数目最多为6个的孤子簇现象,通过调节偏振片或者泵浦功率可以改变孤子簇中孤子的数量,并分析了孤子簇产生的物理机制。(3)实验研究了微光纤长周期光纤光栅的制备工艺和传感特性。在利用氢氟酸腐蚀法得到的微光纤上刻写长周期光纤光栅并进行了液体折射率的传感特性研究。实验表明直径为32μm、周期数为45的微光纤光栅的对液体的折射率灵敏度约为-198.1nm/RIU(单位折射率)约为周期数同为45的普通长周期光纤光栅的4倍。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN248

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