本文關(guān)鍵詞：基于準π相移光柵單頻窄線寬光纖激光器的研制

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【摘要】：與其它傳統(tǒng)的激光器相比,光纖激光器結(jié)構(gòu)緊湊,耦合效率高,抽運閾值低,可以調(diào)諧的波長很寬,散熱效果好,體積小結(jié)構(gòu)輕等眾多優(yōu)點,現(xiàn)如今已經(jīng)在現(xiàn)代光通信系統(tǒng),軍事,精密加工,醫(yī)療器械等各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。光纖激光器是當前激光器研究的熱點,目前,光纖激光器的研究重點主要集中在壓窄線寬、提高輸出功率以及實現(xiàn)可調(diào)諧多波長輸出等方面。窄線寬光纖激光器是光纖激光器發(fā)展重要方向之一,除了前面已經(jīng)敘述過的光纖激光器的優(yōu)點之外,窄線寬光纖激光器還具有線寬窄、容易實現(xiàn)高功率激光輸出、相干長度超長而且運作時噪聲水平低,工作安靜等其他傳統(tǒng)激光器難以達到的優(yōu)點,使得窄線寬光纖激光器在光纖遙感、遠程光纖通信、高精度光譜以及光纖傳感系統(tǒng)等很多方面都有應(yīng)用,市場前景廣闊。本論文以1550nm窄線寬光纖激光器為研究目標,研究了基于準冗相移光纖光柵的窄線寬光纖激光器的設(shè)計,研究內(nèi)容包括：窄線寬激光器結(jié)構(gòu)的設(shè)計,準π相移光纖光柵的理論推導和制作,980nm泵浦激光的激光器驅(qū)動制作以及窄線寬激光器激光線寬測量,其中準π相移光纖光柵的理論推導和制作結(jié)構(gòu)的設(shè)計是研究重點,主要研究工作分為以下幾點：1.研究了窄線寬光纖激光器的技術(shù)背景以及窄線寬光纖激光器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,簡述了光纖激光器的基本原理和特性,分析了摻Er3+光纖激光器的基本工作原理,介紹了實現(xiàn)單頻窄線寬光纖激光器的幾種方法及其優(yōu)缺點。2.提出了利用準π相移光纖光柵制作窄線寬光纖激光器,研究了準π相移光纖光柵的反射特性以及各參數(shù)之間的關(guān)系,分析了影響相移光纖光柵透射波長的因素,另外制作出了準π相移光纖光柵用于搭建實用化的窄線寬光纖激光器。3.自制了980nm的泵浦激光器并搭建了基于準π相移光纖光柵制作的窄線寬光纖激光器,激光器工作波長為1550.558nm,并對激光器線寬進行了測量,得到了100kHz的線寬。
【關(guān)鍵詞】：準π相移光纖光柵 窄線寬光纖激光器 半導體激光器
【學位授予單位】：浙江師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN248
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 窄線寬光纖激光器的應(yīng)用10-12
• 1.2.1 激光指示和軍事測距10
• 1.2.2 光纖通訊10-11
• 1.2.3 石油管道預(yù)警系統(tǒng)11
• 1.2.4 光時域反射計(OTDR)11-12
• 1.3 國內(nèi)外究窄線寬光纖激光器的發(fā)展12-13
• 1.4 本課題研究的內(nèi)容和各章節(jié)工作安排13-15
• 2 摻鉺窄線寬光纖激光器的工作原理15-21
• 2.1 摻鉺窄線寬光纖激光器的基本理論15-16
• 2.1.1 Er~(3+)離子能級結(jié)構(gòu)和光譜特性15-16
• 2.2 單頻窄線寬的原理16-17
• 2.3 窄線寬光纖激光器的實現(xiàn)方法17-19
• 2.3.1 線形腔17-18
• 2.3.2 環(huán)形腔18
• 2.3.3 偏振非相干技術(shù)(扭模技術(shù))18
• 2.3.4 飽和吸收體技術(shù)18-19
• 2.3.5 實現(xiàn)窄線寬光纖激光器的幾種方案比較19
• 2.4 窄線寬光纖激光器的關(guān)鍵技術(shù)分析19-20
• 2.4.1 稀土摻雜光纖19
• 2.4.2 LD泵浦與溫控技術(shù)19-20
• 2.4.3 光纖光柵技術(shù)20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 3 980nm激光二極管泵浦光源驅(qū)動制作21-29
• 3.1 激光二極管驅(qū)動電源設(shè)計要求分析21-25
• 3.1.1 對驅(qū)動電流I_f的要求21-22
• 3.1.2 對溫度的要求22
• 3.1.3 激光二極管的安全性要求22-23
• 3.1.4 半導體激光器的驅(qū)動技術(shù)23-25
• 3.2 防電流沖擊保護電路25
• 3.3 溫控單元25-26
• 3.4 總體電路設(shè)計26
• 3.5 軟件設(shè)計26-27
• 3.6 本章小結(jié)27-29
• 4 相移光纖光柵(Phase-shifted fiber Bragg grating,PSFBG)29-41
• 4.1 相移光纖光柵理論分析29-35
• 4.2 光纖光柵制作系統(tǒng)以及載氫裝置35-39
• 4.2.1 光纖光柵制作系統(tǒng)35-38
• 4.2.2 載氫裝置38-39
• 4.3 準π相移光纖光柵的實驗結(jié)果39-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 5 基于準π相移光纖光柵窄線寬光纖激光器41-48
• 5.1 窄線寬光纖激光器的泵浦方案設(shè)計41-42
• 5.2 窄線寬光纖激光器整體樣機42-44
• 5.3 零拍法測線寬44-47
• 5.4 本章小結(jié)47-48
• 6 總結(jié)與展望48-49
• 6.1 總結(jié)48
• 6.2 展望48-49
• 參考文獻49-54
• 攻讀碩士期間取得的研究成果54-55
• 致謝55-57

【參考文獻】

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本文編號：1050260