基于光纤布里渊效应的多波长激光器

发布时间：2017-06-18 18:04

  本文关键词：基于光纤布里渊效应的多波长激光器，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着时代的发展,通信网络的容量和速率问题成为发展瓶颈,从而提出了光纤通信网络,并成为研究热点。在波分复用系统中,对激光源的要求是:要有数量多的多波长输出、性能稳定和制造成本低,而基于光纤布里渊效应的多波长激光器是实现多波长输出的一种有效办法。本论文针对基于布里渊效应的多波长光纤激光器进行了系统的研究,主要内容如下:(1)介绍了课题研究背景,分别介绍了光纤激光器、多波长光纤激光器以及布里渊掺铒光纤激光器的发展、作用以及优缺点,最后说明了本论文的主要内容和创新点。(2)详细介绍了光纤激光器和多波长掺铒光纤激光器的相关理论,从而得出多波长掺铒光纤激光器的关键技术和存在问题,针对这些关键技术提出了多种实现多波长激光器的机制。(3)分析了光纤中的受激布里渊散射效应,以及布里渊散射的相关特性。在了解了布里渊散射的产生机制和相关性质后,针对环形腔多波长光纤激光器和线形腔多波长光纤激光器,分别建立两者的输出特性方程。(4)设计了三种结构的基于光纤布里渊效应的多波长激光器,分别为:单倍布里渊频移的多波长光纤激光器、双倍布里渊频移的多波长光纤激光器、三倍频布里渊频移的多波长光纤激光器。单倍布里渊频移的多波长光纤激光器实现了26阶单倍布里渊频移多波长输出,调谐范围为1530nm~1570nm;双倍布里渊频移的多波长光纤激光器实现了10阶双倍布里渊频移多波长输出,调谐范围为1525nm~1565nm;三倍频布里渊频移的多波长光纤激光器实现了6阶三倍布里渊频移多波长,调谐范围为1524nm~1563nm。同时分析了三种多波长激光器的输出特性,以及980nm泵浦光功率和布里渊泵浦光功率分别对输出的多波长个数的影响。
【关键词】：多波长光纤激光器 掺铒光纤激光器 受激布里渊散射 布里渊频移
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN248
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题的研究背景9-12
• 1.1.1 光纤激光器10-11
• 1.1.2 多波长光纤激光器11
• 1.1.3 布里渊掺铒光纤激光器11-12
• 1.2 本论文的主要内容和创新点12-13
• 1.2.1 论文主要内容12
• 1.2.2 论文创新点12-13
• 第2章 多波长掺铒光纤激光器13-28
• 2.1 光纤激光器的基本理论13-17
• 2.1.1 激光的基本原理13-14
• 2.1.2 激光产生的条件14-16
• 2.1.3 光纤激光器的结构16-17
• 2.2 多波长掺铒光纤激光器的相关理论17-22
• 2.2.1 均匀展宽和非均匀展宽17-18
• 2.2.2 掺铒光纤的谱线加宽18-20
• 2.2.3 增益饱和20-22
• 2.3 多波长掺铒光纤激光器的关键技术22-24
• 2.3.1 抑制均匀展宽引起的模式竞争22-23
• 2.3.2 增大输出波长数目和光谱平坦性的优化23
• 2.3.3 可调谐波段和稳定输出功率的技术23-24
• 2.4 多波长光纤激光器的产生机制24-27
• 2.4.1 利用平移反馈技术的多波长产生机制24-25
• 2.4.2 利用偏振烧孔效应的多波长产生机制25-26
• 2.4.3 利用受激布里渊散射效应的多波长产生机制26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 基于受激布里渊散射的多波长激光器28-45
• 3.1 光纤中的布里渊散射28-34
• 3.1.1 自发布里渊散射28-31
• 3.1.2 受激布里渊散射31-33
• 3.1.3 受激布里渊放大33-34
• 3.2 光纤中布里渊散射的特性34-39
• 3.2.1 布里渊散射谱的特性34-35
• 3.2.2 布里渊散射谱阈值分析35-39
• 3.3 多波长激光器的输出特性39-44
• 3.3.1 环形腔结构的输出特性39-42
• 3.3.2 线形腔结构的输出特性42-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 不同波长间隔的多波长布里渊光纤激光器研究45-63
• 4.1 单倍布里渊频移间隔多波长激光器45-51
• 4.1.1 实验结构及分析45-47
• 4.1.2 实验结果分析47-51
• 4.2 双倍布里渊频移间隔多波长激光器51-57
• 4.2.1 实验结构及分析51-52
• 4.2.2 实验结果分析52-57
• 4.3 三倍布里渊频移间隔多波长激光器57-62
• 4.3.1 实验结构及分析57-58
• 4.3.2 实验结果分析58-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第5章 总结与展望63-64
• 5.1 总结63
• 5.2 展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-70
• 附录70

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本文编号：460284