本文選題：分布反饋光纖激光器(DFB-FL) + 窄線寬�。� 參考：《山東大學》2015年碩士論文

【摘要】：光纖激光器及放大器是近幾年新興的有源光纖器件,在很多領域都有廣泛的應用。例如光纖通信、光纖傳感、國防、醫(yī)療、測距等等。其中,利用光纖放大產(chǎn)生激光的窄線寬光纖激光器,具有線寬窄、噪聲低、功率高、體積小、結構簡單、可控性強和輸出頻譜特性好等優(yōu)點,成為了光纖激光器發(fā)展的一個重要方向。分布反饋光纖激光器(DFB-FL),可以輸出窄線寬、高干涉、低噪聲的激光,是窄線寬光纖激光器的一個重要的分支,在光纖通信和光纖傳感領域都有重要的應用。因此對DFB-FL以及后續(xù)光纖放大器的分析和研究很有意義。DFB-FL屬于線型腔光纖激光器,其構成方法是在一段摻雜光纖上直接寫入一個π相移光柵。其諧振腔的長度很短,都在厘米量級,易于大規(guī)模組陣復用。但是DFB-FL輸出激光的功率卻偏低,所以在實際應用中,激光器輸出的激光還需要進一步的放大。因此,一般DFB-FL后會搭配光纖放大器一起使用。根據(jù)材料的不同,光纖放大器可分為稀土摻雜光纖放大器、非線性光學型光纖放大器、晶體光纖放大器、塑料光纖放大器等。隨著光纖通信的發(fā)展,尤以稀土摻雜光纖放大器的應用最為廣泛、使用最為便捷。在稀土摻雜光纖放大器中,摻鉺光纖放大器(EDFA)的發(fā)展十分迅速,主要有兩個原因：第一,EDFA具有許多優(yōu)點,例如高增益、低噪聲、高輸出功率、寬帶寬、連接損耗低和偏振不敏感等等；第二,其工作波長可覆蓋光纖通信的最佳窗口,可對C波段(1530-1565nm)及L波段(1570-1610nm)的光信號進行放大。在不同的系統(tǒng)中,對EDFA的要求也是不一樣的,但是通常都要求EDFA具有高增益、高輸出功率、低噪聲等特性。然而使這三個特性同時達到最佳值很困難,所以EDFA還有很大的研究發(fā)展空間,EDFA的設計和優(yōu)化有很大的意義。本論文主要對DFB-FL的特性和EDFA的性能都進行了理論分析,并針對DFB-FL設計了EDFA,而且主要從鉺纖長度上對EDFA進行了優(yōu)化。最后提出了一種單個泵浦源同時進行激光發(fā)射和放大的DFB光纖激光器設計。本文的主要研究內(nèi)容如下：1.介紹了DFB-FL工作的基本原理并進行了理論分析。并且對DFB-FL的諧振腔——光纖光柵進行了詳細的介紹和分析。而且設計了兩種非對稱結構DFB-FL。2.對DFB-FL的特性進行了研究,從光譜特性、激光強度、輸出功率和線寬四個方面對DFB-FL進行了全面的分析。并且從相移位置、折射率調制深度等方面分析了非對稱相移光柵的特性。3.對EDFA的工作原理進行了理論分析,詳細分析了鉺離子的能級結構,并根據(jù)能級躍遷模型分析了速率方程和傳輸方程以及它們的解析方法。4.對EDFA的特性進行了模擬分析,對比了幾種常用的EDFA結構,尋找最適合本論文中DFB-FL的EDFA。對摻鉺光纖的長度進行了優(yōu)化的設計,以達到EDFA性能優(yōu)化的目的。5.最后通過實驗,測試不同長度和不同組合方式的摻鉺光纖的放大效果。分析實驗結果,找到鉺纖的最佳長度,設計出最適合DFB-FL光放大的EDFA。
[Abstract]:DFB - FL has many advantages such as high gain , low noise , high output power , wide bandwidth , low connection loss and insensitive polarization .
In this paper , the characteristics of DFB - FL are analyzed theoretically , and the design and optimization of DFB - FL are discussed in detail .

【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN248

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊青,俞本立,甄勝來,孫志培,吳海濱;光纖激光器的發(fā)展現(xiàn)狀[J];光電子技術與信息;2002年05期

2 朱萬彬,潘玉寨,楊慶鑫,王立軍;光纖激光器的發(fā)展[J];光機電信息;2002年04期

3 曉晨;2002年光纖激光器研究與應用最新進展研討會[J];激光與光電子學進展;2002年08期

4 譚中偉,傅永軍,劉艷,寧提綱,裴麗,簡水生;光纖激光器研究和進展[J];現(xiàn)代有線傳輸;2002年01期

5 譚中偉,劉艷,傅永軍,寧提綱,裴麗,簡水生;光纖激光器的混沌現(xiàn)象分析[J];中國激光;2003年04期

6 ;光纖激光器[J];光機電信息;2003年06期

7 宋曉舒;光纖激光器在空軍中的應用[J];光機電信息;2003年11期

8 張德龍;具有潛在工業(yè)應用前景的光纖激光器[J];光機電信息;2004年03期

9 劉美紅;共摻驅動2μm光纖激光器[J];激光與光電子學進展;2004年11期

10 陳曉燕;;光纖激光器的發(fā)展與應用[J];電子元器件應用;2004年11期

相關會議論文 前10條

1 吳文華;冉洋;熊松松;陳鑫;;光纖激光器的醫(yī)療應用研究[A];2009年先進光學技術及其應用研討會論文集（上冊）[C];2009年

2 陳曉燕;;光纖激光器的發(fā)展與應用[A];中國電子學會第十三屆電子元件學術年會論文集[C];2004年

3 曲宙;李秋實;曲偉;趙崇光;;淺析高功率光纖激光器的應用[A];科技創(chuàng)新與節(jié)能減排——吉林省第五屆科學技術學術年會論文集（上冊）[C];2008年

4 閆大鵬;李成;李立波;劉曉旭;;大功率光纖激光器的產(chǎn)業(yè)化國產(chǎn)化解決方案[A];科技引領產(chǎn)業(yè)、支撐跨越發(fā)展——第六屆湖北科技論壇論文集萃[C];2011年

5 劉俊剛;羅君;歐代永;;光纖激光器的發(fā)展動態(tài)和應用前景[A];全國第十二次光纖通信暨第十三屆集成光學學術會議論文集[C];2005年

6 王志華;;光纖激光器應用綜述[A];上海市激光學會2005年學術年會論文集[C];2005年

7 侯靜;肖瑞;陳子倫;張斌;;3路光纖激光器陣列相干合成輸出[A];中國光學學會2006年學術大會論文摘要集[C];2006年

8 劉艷格;董孝義;袁樹忠;開桂云;劉波;付圣貴;王志;;全光纖激光器與放大器研究(特邀)[A];中國光學學會2006年學術大會論文摘要集[C];2006年

9 季恒;楊四剛;尹飛飛;謝世鐘;;一種基于等效相移的新型雙波長光纖激光器[A];全國第十三次光纖通信暨第十四屆集成光學學術會議論文集[C];2007年

10 劉雪明;;光克爾效應的能量自穩(wěn)定理論及在光纖激光器的應用[A];全國第十三次光纖通信暨第十四屆集成光學學術會議論文集[C];2007年

相關重要報紙文章 前10條

1 戴勁松;具有國際先進水平的光纖激光器問世[N];大眾科技報;2007年

2 記者 涂亞卓　通訊員 廖巧玲 實習生 余笑寒;高性能光纖激光器開發(fā)成功[N];湖北日報;2008年

3 戴勁松;我國自主研發(fā)高性能光纖激光器打破國際壟斷格局[N];大眾科技報;2008年

4 本報記者 胡Z，

本文編號：1823728