光纤锁模激光器及其在光纤频率传递中的应用研究
发布时间：2023-04-22 17:43
光纤锁模激光器拥有脉冲短、光谱宽、重量轻、脉冲稳定、信噪比高的优势,在光钟、时频传递、低相噪射频信号、天文光谱仪校准、相干激光雷达、军事、光传感、激光测距以及任意光波形产生等领域具有广阔的应用前景,是激光技术领域研究热点之一。当前,光纤锁模激光器向着结构更优化、脉冲更短以及重复频率更高等方向发展,对光纤锁模技术的研究具有重要的理论意义和应用价值。光纤锁模激光器可以产生高质量的光学频率梳,其直接拍频可获得低相噪射频信号,在提高导航定位、雷达、深空探测等高精度信息系统的性能方面有重要的作用。当前,高精度信息系统正向协同组网方向发展。为了使系统能够协调一致地工作,必须实现全系统的时间和频率的统一和同步。基于光纤锁模激光器的频率传递对系统时间和频率的同步具有重要的意义。本文针对光纤锁模激光器色散管理、超连续谱、高重复频率、全保偏锁模以及在频率传递中的应用进行了理论与实验研究。分析了光纤锁模激光器色散管理带来的脉冲状态、超连续谱带来的脉冲压缩、搬运等震动导致的失锁问题。同时,讨论了光纤锁模激光器在频率传递中应用,提出了一种光波微波锁相环实现相位抖动补偿方案,实现了一种基于光纤频率梳的多接入环形链...
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 光纤锁模激光器
1.1.2 频率传递
1.2 光纤锁模激光器研究现状
1.2.1 主动锁模技术
1.2.2 饱和吸收体锁模技术
1.2.3 非线性偏振演化锁模技术
1.2.4 非线性放大环镜锁模技术
1.2.5 混合锁模技术
1.3 频率传递研究现状
1.3.1 光频频率传递
1.3.2 射频调制频率传递
1.3.3 光学频率梳频率传递
1.4 论文的研究内容和主要结构
第二章 光纤锁模激光器理论研究
2.1 引言
2.2 光纤锁模激光器原理研究
2.2.1 锁模原理
2.2.2 锁模激光器平均光强
2.3 光纤锁模激光器锁模状态
2.3.1 色散和锁模状态关系
2.3.2 光脉冲和色散的关系
2.4 非线性偏振演化锁模技术
2.4.1 锁模分析
2.4.2 理论分析模型
2.5 光信号放大
2.5.1 光纤放大器原理和结构
2.5.2 掺铒光纤放大噪声指数
2.5.3 双向光放大中继
2.6 本章小结
第三章 非线性放大环镜光纤锁模激光器的研究
3.1 引言
3.2 NALM工作特性
3.2.1 NALM透射率
3.2.2 不同分光比与透射率关系分析
3.2.3 NALM环路内移相分析
3.3 基于光延迟线的全保偏光纤锁模激光器
3.3.1 工作原理
3.3.2 实验结果和分析
3.4 本章小结
第四章 非线性偏振演化光纤锁模激光器的研究
4.1 引言
4.2 近零色散光纤锁模激光器的研究
4.2.1 工作原理
4.2.2 实验结果和分析
4.3 高重复频率光纤锁模激光器的研究
4.3.1 重复频率的测量
4.3.2 工作原理
4.3.3 实验结果和分析
4.4 基于三维使用偏振分束器的光纤锁模激光器的研究
4.4.1 工作原理
4.4.2 实验结果和分析
4.5 本章小结
第五章 基于光纤锁模激光器的频率传递系统
5.1 引言
5.2 OMPLL技术
5.2.1 两种光波微波锁相对比
5.2.2 光波微波鉴相
5.2.3 π/2光相移器原理分析
5.3 频率稳定席的定义与测量
5.3.1 频率稳定度的定义
5.3.2 时域频率稳定度的测量
5.3.3 外界环境对频率传递的影响
5.4 基于光纤锁模激光器的频率传递补偿原理
5.4.1 Round-trip相位补偿基本原理
5.4.2 主动补偿技术
5.4.3 频率传递拓扑结构
5.5 波分复用技术
5.6 基于OMPLL的频率传递
5.6.1 基于OMPLL的频率传输原理
5.6.2 基于OMPLL的频率传输实验结果和分析
5.7 本章小结
第六章 总结和展望
6.1 论文研究工作总结
6.2 论文主要创新点
6.3 工作展望
参考文献
附录-频率测量软件代码
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
本文编号：3798117
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 光纤锁模激光器
1.1.2 频率传递
1.2 光纤锁模激光器研究现状
1.2.1 主动锁模技术
1.2.2 饱和吸收体锁模技术
1.2.3 非线性偏振演化锁模技术
1.2.4 非线性放大环镜锁模技术
1.2.5 混合锁模技术
1.3 频率传递研究现状
1.3.1 光频频率传递
1.3.2 射频调制频率传递
1.3.3 光学频率梳频率传递
1.4 论文的研究内容和主要结构
第二章 光纤锁模激光器理论研究
2.1 引言
2.2 光纤锁模激光器原理研究
2.2.1 锁模原理
2.2.2 锁模激光器平均光强
2.3 光纤锁模激光器锁模状态
2.3.1 色散和锁模状态关系
2.3.2 光脉冲和色散的关系
2.4 非线性偏振演化锁模技术
2.4.1 锁模分析
2.4.2 理论分析模型
2.5 光信号放大
2.5.1 光纤放大器原理和结构
2.5.2 掺铒光纤放大噪声指数
2.5.3 双向光放大中继
2.6 本章小结
第三章 非线性放大环镜光纤锁模激光器的研究
3.1 引言
3.2 NALM工作特性
3.2.1 NALM透射率
3.2.2 不同分光比与透射率关系分析
3.2.3 NALM环路内移相分析
3.3 基于光延迟线的全保偏光纤锁模激光器
3.3.1 工作原理
3.3.2 实验结果和分析
3.4 本章小结
第四章 非线性偏振演化光纤锁模激光器的研究
4.1 引言
4.2 近零色散光纤锁模激光器的研究
4.2.1 工作原理
4.2.2 实验结果和分析
4.3 高重复频率光纤锁模激光器的研究
4.3.1 重复频率的测量
4.3.2 工作原理
4.3.3 实验结果和分析
4.4 基于三维使用偏振分束器的光纤锁模激光器的研究
4.4.1 工作原理
4.4.2 实验结果和分析
4.5 本章小结
第五章 基于光纤锁模激光器的频率传递系统
5.1 引言
5.2 OMPLL技术
5.2.1 两种光波微波锁相对比
5.2.2 光波微波鉴相
5.2.3 π/2光相移器原理分析
5.3 频率稳定席的定义与测量
5.3.1 频率稳定度的定义
5.3.2 时域频率稳定度的测量
5.3.3 外界环境对频率传递的影响
5.4 基于光纤锁模激光器的频率传递补偿原理
5.4.1 Round-trip相位补偿基本原理
5.4.2 主动补偿技术
5.4.3 频率传递拓扑结构
5.5 波分复用技术
5.6 基于OMPLL的频率传递
5.6.1 基于OMPLL的频率传输原理
5.6.2 基于OMPLL的频率传输实验结果和分析
5.7 本章小结
第六章 总结和展望
6.1 论文研究工作总结
6.2 论文主要创新点
6.3 工作展望
参考文献
附录-频率测量软件代码
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
本文编号：3798117
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3798117.html
