再生锁模光纤激光器的稳定控制
发布时间：2020-10-23 11:37
光窄脉冲是指持续时间短、频谱宽、峰值功率高的光脉冲,其在测量领域发挥着举足轻重的作用。每一次光窄脉冲技术的发展都会带来测量技术精度的飞跃,甚至因此产生一些新的学科如飞秒化学。而产生光窄脉冲的方法中,最方便、灵活、实用的便是锁模激光器的方法。锁模激光器通过对光谐振腔的纵模进行锁定,使得各个输出纵模相位差恒定。本文针对再生锁模光纤激光器产生光脉冲的结构,对再生锁模光纤激光器的稳定性进行了研究。再生锁模光纤激光器由光谐振腔和光电再生腔耦合而成,两个腔的腔长决定了两套不同的基模,其中一个基模对准后形成了光谐振。但是,外界的温度变化、振动干扰会导致光谐振腔和光电再生腔的腔长发生长度的变化,直接导致两套基模的漂移。由于注入牵引的作用,腔长漂移在小范围内谐振腔的光脉冲不会崩溃,但会引起相位噪声的恶化。但腔长漂移超过一定的范围,光谐振腔内的锁模光脉冲会消失。本文针对再生锁模光纤激光器中遇到的两个腔的腔长控制问题,分析了再生锁模光纤激光器的基本原理和基本结构,分析了腔长不稳定带来的性能恶化。通过锁模环检测光谐振腔腔长漂移的方法,借助压电陶瓷光纤拉伸器补偿腔长漂移,实现反馈控制。利用混频器比较调制器前后的相位信号检测光电再生腔的腔长漂移情况,实现了光电再生腔的腔长控制。此外,利用全保偏器件抑制了偏振噪声带来的影响,利用恒温油浴结构实现光纤温度的精确控制,利用光学隔震平台实现了振动的最大程度的抑制。经过两个腔的联合控制,实现了再生锁模光纤激光器光脉冲重复频率的长时间稳定,再生锁模光纤激光器长时间运行不会出现崩溃。文章最后给出了实验输出的光谱、电谱和光脉冲的图片。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN248
【部分图文】：
信号接收和处理提供了一双“高灵敏度的耳朵”。这两项技术在重视，属于高精尖的领域。而再生锁模光纤激光器，由于其结同时提供低时间抖动的光窄脉冲和低相位噪声的微波源。可见光器属于光和电的交叉领域，有极大的应用前景，具有很高的研脉冲是指持续时间极短，频谱极宽，峰值功率极高的光脉冲。泵浦与检测、光采样技术、光纤通信、精密制造和飞秒化学等用。更窄的脉冲宽度一直是光窄脉冲研究者不断追求的指标，可以实现更高精确的长度、时间、频率等物理量的测量。超短标中最重要的指标是时域波形和脉冲宽度，这两个指标直接影用效果。从时间尺度上考察光脉冲的宽度，激光的发明带来了秒的光脉冲。调 Q 开关技术出现后，光脉冲宽度减小了四个 纳秒。锁模激光器的出现进一步将光脉冲宽度降低到 1ps，又的飞跃。图 1-1 展现了光窄脉冲技术[3]的技术水平发展在化学
图 2-1 再生锁模光纤激光器的基本原理模光纤激光器的基本结构，其由光谐振腔和电子再生腔共用一个调制器。光谐振腔内包波器（OBPF）、长光纤和马赫增德尔调制器中产生受激辐射光信号，输出光信号通过光，然后通过一段长光纤进行延时，过调制器纤放大器（EDFA）形成闭合回路。当整个产生光谐振。光谐振腔中一部分光信号经过信号经过光电探测器后形成电信号，再通过电输入口。光电再生信号借助调制器对光定。光器的两个腔中，光电再生腔的腔长要比光电再生腔所决定的一套基模的间隔要比光谐图 2-2（a）所示，光谐振腔中的光脉冲信号
天津大学硕士学位论文接近于 n△ν 的电模式成功起振，其他电模式受到抑制。如图 2-2个腔决定的电模式在某个模式上对准，并抑制住各自模式的边模，。由于锁模激光器谐振腔中的所有振荡模式是保持同相的，所有相拍频信号会同向累加，然后在再生锁模激光器起振模式产生一个强号反过来又为起振模式提供了增益从而加强了振荡。
【参考文献】
本文编号：2852983
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN248
【部分图文】：
信号接收和处理提供了一双“高灵敏度的耳朵”。这两项技术在重视，属于高精尖的领域。而再生锁模光纤激光器，由于其结同时提供低时间抖动的光窄脉冲和低相位噪声的微波源。可见光器属于光和电的交叉领域，有极大的应用前景，具有很高的研脉冲是指持续时间极短，频谱极宽，峰值功率极高的光脉冲。泵浦与检测、光采样技术、光纤通信、精密制造和飞秒化学等用。更窄的脉冲宽度一直是光窄脉冲研究者不断追求的指标，可以实现更高精确的长度、时间、频率等物理量的测量。超短标中最重要的指标是时域波形和脉冲宽度，这两个指标直接影用效果。从时间尺度上考察光脉冲的宽度，激光的发明带来了秒的光脉冲。调 Q 开关技术出现后，光脉冲宽度减小了四个 纳秒。锁模激光器的出现进一步将光脉冲宽度降低到 1ps，又的飞跃。图 1-1 展现了光窄脉冲技术[3]的技术水平发展在化学
图 2-1 再生锁模光纤激光器的基本原理模光纤激光器的基本结构，其由光谐振腔和电子再生腔共用一个调制器。光谐振腔内包波器（OBPF）、长光纤和马赫增德尔调制器中产生受激辐射光信号，输出光信号通过光，然后通过一段长光纤进行延时，过调制器纤放大器（EDFA）形成闭合回路。当整个产生光谐振。光谐振腔中一部分光信号经过信号经过光电探测器后形成电信号，再通过电输入口。光电再生信号借助调制器对光定。光器的两个腔中，光电再生腔的腔长要比光电再生腔所决定的一套基模的间隔要比光谐图 2-2（a）所示，光谐振腔中的光脉冲信号
天津大学硕士学位论文接近于 n△ν 的电模式成功起振，其他电模式受到抑制。如图 2-2个腔决定的电模式在某个模式上对准，并抑制住各自模式的边模，。由于锁模激光器谐振腔中的所有振荡模式是保持同相的，所有相拍频信号会同向累加，然后在再生锁模激光器起振模式产生一个强号反过来又为起振模式提供了增益从而加强了振荡。
【参考文献】
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10 程庆华,曹力,吴大进,王俊;实虚部关联的量子噪声和抽运噪声对单模激光光强关联函数的影响[J];中国激光;2004年08期
本文编号：2852983
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