窄线宽多波长光纤激光器及其应用研究
发布时间：2024-03-21 03:28
多波长光纤激光器具有线宽窄、输出的波长数多、成本低、与光纤系统兼容、可调谐范围宽等优点,因而成为近年来的研究热点。本论文主要依据光纤中的受激布里渊散射效应,对多波长布里渊-拉曼光纤激光器、多波长布里渊光纤激光器及其光学拍频微波信号的产生开展了理论和实验研究,进而研究了多波长布里渊光纤激光高精度温度传感特性,主要研究成果总结为如下几点:1.设计了一种线性腔结构的多波长布里渊-拉曼光纤激光器,该激光器是一种结合了光纤中受激布里渊散射效应以及受激拉曼散射效应两种非线性效应的混合增益型多波长光纤激光器。利用色散补偿光纤同时作为布里渊增益介质和拉曼增益介质,并且色散补偿光纤也能提供随机的分布式瑞利反馈。该激光器在1544.98 nm到1563.58nm的18.6 nm带宽范围内获得了245个波长输出,波长间隔为0.072 nm。此外,还探究了瑞利散射对输出激光光谱整形的作用。2.设计了三种不同波长间隔的多波长布里渊光纤激光器,并且基于这三种不同波长间隔的多波长布里渊光纤激光器,利用光外差法分别产生了10.5 GHz、21.48 GHz以及31.77 GHz的拍频微波信号,产生的拍频微波信号在室温...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 多波长布里渊-拉曼光纤激光器的研究进展
1.3 多波长布里渊光纤激光器的研究进展
1.4 基于多波长布里渊光纤激光器的光学微波信号产生研究进展
1.5 分布式布里渊光纤温度传感研究进展
1.6 本论文的主要内容
第二章 光纤中的光散射理论与传感原理
2.1 光纤中的光散射理论
2.1.1 瑞利散射
2.1.2 受激拉曼散射效应
2.1.3 受激布里渊散射效应
2.2 基于布里渊频移的传感原理
2.2.1 基于布里渊频移的应变传感原理
2.2.2 基于布里渊频移的温度传感原理
2.3 本章小结
第三章 多波长布里渊-拉曼光纤激光器
3.1 引言
3.2 多波长布里渊-拉曼光纤激光器
3.2.1 实验结构及原理
3.2.2 色散补偿光纤长度对拉曼增益的影响
3.2.3 拉曼泵浦功率对激光器输出的影响
3.2.4 布里渊泵浦功率对激光器输出的影响
3.2.5 布里渊泵浦波长对激光器输出的影响
3.2.6 多波长布里渊-拉曼光纤激光器的稳定性
3.3 多波长布里渊-拉曼光纤激光器的光谱整形
3.3.1 整形结构原理
3.3.2 整形结果分析
3.4 本章小结
第四章 多波长布里渊光纤激光器及光学微波信号的产生
4.1 引言
4.2 单倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器及其拍频信号的产生
4.2.1 单倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器实验结构及原理
4.2.2 单倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器实验结果及分析
4.2.3 10.5GHz光学拍频微波信号的产生
4.3 双倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器及其拍频信号的产生
4.3.1 双倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器实验结构及原理
4.3.2 双倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器实验结果及分析
4.3.3 21.48GHz光学拍频微波信号的产生
4.4 三倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器及其拍频信号的产生
4.4.1 三倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器实验结构及原理
4.4.2 三倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器的输出特性及稳定性分析
4.4.3 31.77GHz光学拍频微波信号的产生
4.5 多波长布里渊光纤激光器的相对强度噪声
4.5.1 相对强度噪声的相关理论
4.5.2 多波长布里渊光纤激光器的相对强度噪声谱
4.6 本章小结
第五章 基于多波长布里渊光纤激光器的高灵敏度温度传感特性
5.1 引言
5.2 双倍波长间隔多波长布里渊光纤激光器
5.3 双倍间隔多波长布里渊光纤激光器的高灵敏度温度传感特性
5.3.1 光纤温度传感器实验结构
5.3.2 光纤温度传感原理
5.3.3 传感多波长光纤激光器和参考多波长光纤激光器输出光谱分析
5.3.4 各阶次布里渊斯托克斯光对在不同温度差下的拍频信号
5.3.5 光纤温度传感器的温度传感系数
5.3.6 拍频信号的稳定性
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
本文编号：3933756
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 多波长布里渊-拉曼光纤激光器的研究进展
1.3 多波长布里渊光纤激光器的研究进展
1.4 基于多波长布里渊光纤激光器的光学微波信号产生研究进展
1.5 分布式布里渊光纤温度传感研究进展
1.6 本论文的主要内容
第二章 光纤中的光散射理论与传感原理
2.1 光纤中的光散射理论
2.1.1 瑞利散射
2.1.2 受激拉曼散射效应
2.1.3 受激布里渊散射效应
2.2 基于布里渊频移的传感原理
2.2.1 基于布里渊频移的应变传感原理
2.2.2 基于布里渊频移的温度传感原理
2.3 本章小结
第三章 多波长布里渊-拉曼光纤激光器
3.1 引言
3.2 多波长布里渊-拉曼光纤激光器
3.2.1 实验结构及原理
3.2.2 色散补偿光纤长度对拉曼增益的影响
3.2.3 拉曼泵浦功率对激光器输出的影响
3.2.4 布里渊泵浦功率对激光器输出的影响
3.2.5 布里渊泵浦波长对激光器输出的影响
3.2.6 多波长布里渊-拉曼光纤激光器的稳定性
3.3 多波长布里渊-拉曼光纤激光器的光谱整形
3.3.1 整形结构原理
3.3.2 整形结果分析
3.4 本章小结
第四章 多波长布里渊光纤激光器及光学微波信号的产生
4.1 引言
4.2 单倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器及其拍频信号的产生
4.2.1 单倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器实验结构及原理
4.2.2 单倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器实验结果及分析
4.2.3 10.5GHz光学拍频微波信号的产生
4.3 双倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器及其拍频信号的产生
4.3.1 双倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器实验结构及原理
4.3.2 双倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器实验结果及分析
4.3.3 21.48GHz光学拍频微波信号的产生
4.4 三倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器及其拍频信号的产生
4.4.1 三倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器实验结构及原理
4.4.2 三倍波长间隔的多波长布里渊光纤激光器的输出特性及稳定性分析
4.4.3 31.77GHz光学拍频微波信号的产生
4.5 多波长布里渊光纤激光器的相对强度噪声
4.5.1 相对强度噪声的相关理论
4.5.2 多波长布里渊光纤激光器的相对强度噪声谱
4.6 本章小结
第五章 基于多波长布里渊光纤激光器的高灵敏度温度传感特性
5.1 引言
5.2 双倍波长间隔多波长布里渊光纤激光器
5.3 双倍间隔多波长布里渊光纤激光器的高灵敏度温度传感特性
5.3.1 光纤温度传感器实验结构
5.3.2 光纤温度传感原理
5.3.3 传感多波长光纤激光器和参考多波长光纤激光器输出光谱分析
5.3.4 各阶次布里渊斯托克斯光对在不同温度差下的拍频信号
5.3.5 光纤温度传感器的温度传感系数
5.3.6 拍频信号的稳定性
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
本文编号：3933756
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3933756.html
