本文選題：多波長摻鉺光纖激光器 + 四波混頻�。� 參考：《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著光纖光學(xué)的發(fā)展,在光通信、波分復(fù)用等領(lǐng)域多波長光纖激光器都有著巨大的應(yīng)用價值,因此受到研究者的廣泛關(guān)注。目前對多波長光纖激光器的研究主要集中在輸出波長數(shù)、輸出波長可調(diào)諧以及輸出光譜的穩(wěn)定性等方面。本文主要是針對多波長摻鉺光纖激光器(MWEDFL)的輸出光譜的波長數(shù)和穩(wěn)定性的提高進行實驗研究。設(shè)計了兩組實驗分別作為對比,一組通過改變插入光纖的材質(zhì)提高輸出光譜穩(wěn)定性;另一組保持光纖不變,通過改變結(jié)構(gòu)實現(xiàn)光譜穩(wěn)定性提高。(1)基于四波混頻效應(yīng)的多波長摻鉺光纖激光器的實驗研究。首先采用了基于單模光纖的多波長光纖激光器的結(jié)構(gòu),腔內(nèi)插入5km的單模光纖,利用自相位調(diào)制效應(yīng)(SPM)抑制模式競爭,泵浦功率為300mw時,實現(xiàn)了在波長為1556.9nm、1557.8nm、1558.8nm、1559.7nm和1560.6nm處有5個穩(wěn)定的波長輸出,1559.7nm處功率波動最小,波動值為0.08dB,1556.9nm處功率波動最大,波動值為3.2dB;此后利用110m的高非線性光纖代替單模光纖,產(chǎn)生四波混頻效應(yīng)(FWM)抑制模式競爭,泵浦功率300mw時,實現(xiàn)了功率大于-30dBm的7個波長輸出,分別在波長1555.8nm、1556.6nm、1557.6nm、1558.5nm、1559.5nm、1560.4nm和1561.4nm處,1558.5nm處功率波動最小,波動值為0.04dB,1556.6nm處功率波動最大,波動值為0.17dB,輸出波長數(shù)以及光譜穩(wěn)定性相對有明顯提高。(2)基于增強的交叉相位調(diào)制(XPM)效應(yīng)的多波長摻鉺光纖激光器的實驗研究。首先依然采用了基于單模光纖的多波長光纖激光器的結(jié)構(gòu),但是插入單模光纖的長度為2km,在自相位調(diào)制效應(yīng)的作用下,激光器在泵浦功率300mw時,實現(xiàn)了波長為1558.5nm、1559.5nm、1560.5nm、1561.4nm和1562.3nm處有個5個波長輸出,1560.5nm處功率波動最小,波動值為0.03dB,波長1562.3nm處輸出峰的功率波動最大,波動值為4.56dB;在此基礎(chǔ)上,提出將2km單模光纖插入非線性光學(xué)環(huán)形鏡(NOLM)中,產(chǎn)生增強的交叉相位調(diào)制效應(yīng)以抑制模式競爭,泵浦功率300mw時,實現(xiàn)了在波長為1561.3nm、1562.2nm、1563.2nm、1564.1nm和1565.1nm處有5個穩(wěn)定的波長輸出,波長在1564.1nm處的功率波動最小,其值為0.18dB,波長在1561.3nm處功率波動最大,其值為0.61dB,輸出光譜的穩(wěn)定性相對有明顯的提升。
[Abstract]:With the development of optical fiber optics, multi-wavelength fiber lasers have great application value in the fields of optical communication, wavelength division multiplexing and so on. At present, the research of multi-wavelength fiber laser is mainly focused on the number of output wavelengths, the tunable output wavelengths and the stability of the output spectra. In this paper, the improvement of the wavelength number and the stability of the output spectrum of multiwavelength erbium-doped fiber laser (MWEDFLL) is studied experimentally. Two groups of experiments were designed to improve the stability of the output spectrum by changing the material of the inserted fiber, and the other group kept the optical fiber unchanged. The experimental study of multi-wavelength erbium-doped fiber laser based on four-wave mixing effect is presented. Firstly, the single-wavelength fiber laser based on single-mode fiber is used. The single-mode fiber with 5km is inserted into the cavity. The self-phase modulation effect is used to suppress the mode competition. The pump power is 300mw. Five stable wavelength outputs at 1559.7nm and 1559.7nm have been realized. The power fluctuation is the largest at 1556.9nm and 3.2dB at the wavelength of 1556.9nm, and the 110m high nonlinear fiber is used instead of the single-mode fiber. When the pump power is 300mw, seven wavelengths with a power greater than -30dBm are achieved. The power fluctuation is the smallest at 1558.5nmmHN 1559.5nmmHN 1558.5nm and 1558.5nm at 1558.5nm at 1556.6nm, respectively. The wave value is 0.17 dB, the number of output wavelengths and the spectral stability are significantly improved. (2) the experimental study of multi-wavelength erbium-doped fiber lasers based on the enhanced cross-phase modulation (XPMM) effect. First of all, the structure of multi-wavelength fiber laser based on single-mode fiber is still adopted, but the length of the inserted single-mode fiber is 2km. Under the effect of self-phase modulation, the pump power of the laser is 300mw. The power fluctuation at 1558.5 nm and 1560.5 nm at 1562.3nm has the smallest fluctuation at 1560.5 nm, the fluctuation value is 0.03dB, and the maximum power fluctuation at the wavelength 1562.3nm is 4.56 dB, on the basis of which, the output power fluctuation at the wavelength of 1558.5 nm is the highest, and the fluctuation value is 4.56 dB at the output peak at 1558.5 nm and 1560.5 nm at the 1562.3nm, and the maximum fluctuation is 0.03 dB at the output peak at the wavelength 1562.3nm. In this paper, the 2km single-mode fiber is inserted into the nonlinear optical annular mirror (NOLM) to produce enhanced cross-phase modulation effect to suppress mode competition. When the pump power is 300mw, there are five stable wavelength outputs at 1561.2 nm and 1563.2 nm ~ (-1) nm and 1565.1nm, respectively. The power fluctuation of the wavelength at 1564.1nm is the smallest, the value is 0.18 dB, and the power fluctuation at the wavelength is the largest at 1561.3nm, which is 0.61dB. the stability of the output spectrum is improved obviously.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN248

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本文編號：1853352