本文選題：隨機(jī)激光 + 光纖激光器��； 參考：《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨機(jī)激光器自其被提出以來就以其背后豐富的物理原理吸引了眾多學(xué)者的研究目光。另一方面,因為激光泵浦技術(shù)和光纖技術(shù)的發(fā)展,光纖激光器在固體激光器領(lǐng)域地位愈發(fā)凸顯,在光纖傳感、光纖通信與工業(yè)加工領(lǐng)域前景廣闊。而在2010年,英國Aston大學(xué)Turitsyn教授等人首次提出基于標(biāo)準(zhǔn)通信光纖的隨機(jī)分布式反饋光纖激光器,自此,隨機(jī)光纖激光器正式成為隨機(jī)激光器和光纖激光器的一個分支,開始吸引學(xué)界目光�？梢钥吹�,隨機(jī)光纖激光器誕生歷史并不長,諸多理論還并不完善,因此本文找準(zhǔn)切入點,主要著眼于低閾值、高效率的線性輸出隨機(jī)光纖激光器研究,從理論和實驗上系統(tǒng)研究了該類型隨機(jī)光纖激光器的結(jié)構(gòu)和性能,發(fā)展了從一階到高階的該類型隨機(jī)光纖激光器完備的理論和結(jié)構(gòu)。借鑒其結(jié)構(gòu)設(shè)計,本文還優(yōu)化實現(xiàn)了一種新型的高精度、長距離互相關(guān)型OTDR。具體而言,本文基于穩(wěn)態(tài)功率平衡模型,發(fā)展了一階低閾值、高效率線性輸出隨機(jī)光纖激光器的構(gòu)建方法,并通過理論分析,揭示了這種結(jié)構(gòu)下產(chǎn)生高效率隨機(jī)光纖激光器的機(jī)理。理論分析表明,反饋點的位置、泵浦波長選擇和光纖腔體長度對于實現(xiàn)低閾值、高效率線性輸出隨機(jī)光纖激光器至關(guān)重要。對比這些重要參數(shù),本文選擇5km光纖和1090nm泵浦源進(jìn)行實驗驗證。最終實驗實現(xiàn)一個低閾值(2W)、高功率(10W泵浦7.13W輸出)、高效率(超過90%斜效率),工作波長為1145nm的線性輸出隨機(jī)光纖激光器。進(jìn)一步的,本文在一階輸出成果上發(fā)展了高階的線性輸出隨機(jī)光纖激光器。在構(gòu)建高階線性輸出隨機(jī)光纖激光器的過程中,本文借鑒已有的隨機(jī)光纖激光器對于點式反射鏡反射率敏感范圍的研究成果,提出利用菲涅爾反射代替?zhèn)鹘y(tǒng)點式反射鏡的方法,成功實現(xiàn)高階的線性隨機(jī)激光輸出。本文同時還考察了此種激光器的功率分布、光轉(zhuǎn)換效率以及其他關(guān)鍵特性,為設(shè)計一個該類型隨機(jī)光纖激光器提供了理論指導(dǎo),特別是在實現(xiàn)特定輸出功率時,為如何設(shè)計具有最高轉(zhuǎn)換效率的該類型隨機(jī)光纖激光器提供了必要的信息。實驗驗證的該類型二階隨機(jī)激光器其輸出斜效率達(dá)到48.8%,實現(xiàn)的最大輸出功率為~2W(受限于8.75W泵浦功率)。最重要的是其線性輸出特性在許多不同的應(yīng)用場合中也更受青睞。最后,本文借鑒隨機(jī)光纖激光器的構(gòu)建方法,實現(xiàn)了一個全光纖的超寬帶混沌源,并基于該混沌源實現(xiàn)了一種高精度、長距離的互相關(guān)型OTDR。在這一過程中,本文詳細(xì)分析了限制互相關(guān)型OTDR傳感性能的關(guān)鍵因素。提高系統(tǒng)的光信噪比是解決這一問題的關(guān)鍵,本文據(jù)此提出分布式拉曼放大的方法和增加采樣時間這兩個可行的方法。最后,基于這兩種方法,本文成功實現(xiàn)了厘米量級空間分辨率,超過100km光纖斷點定位監(jiān)測的互相關(guān)型OTDR。本文所做的關(guān)于線性輸出隨機(jī)光纖激光器的研究對于豐富隨機(jī)光纖激光器的理論具有重要意義;關(guān)于隨機(jī)光纖激光器的應(yīng)用探索則有助于實現(xiàn)隨機(jī)光纖激光器的進(jìn)一步實際應(yīng)用。
[Abstract]:On the other hand, because of the development of laser pumping technology and optical fiber technology, the status of fiber laser in the field of solid laser is becoming more and more prominent. In the field of optical fiber sensing, optical fiber communication and industrial processing, the future of random lasers has a wide prospect. In 20 In the 10 year, Professor Turitsyn of Aston University of England and others first proposed a random distributed feedback fiber laser based on standard communication fiber. From this point, random fiber laser has become a branch of random laser and fiber laser. It can be seen that the birth history of random fiber laser is not long, many theories can be seen. The theory is not perfect. Therefore, this paper tries to find a breakthrough point, mainly focusing on the low threshold, high efficiency linear output random fiber laser. The structure and performance of this type of random fiber laser are systematically studied in theory and experiment, and the complete theory and structure of this type of random fiber laser from first order to high order are developed. In view of its structure design, this paper also optimizes a new type of high precision and long distance cross correlation OTDR.. In this paper, based on the steady state power balance model, the construction method of the first order low threshold and high efficiency linear output random fiber laser is developed. By theoretical analysis, the high efficiency random light is produced under this structure. The theoretical analysis shows that the position of the feedback point, the selection of the pump wavelength and the length of the fiber cavity are very important for the low threshold and high efficiency linear output of the random fiber laser. Comparing these important parameters, this paper selects the 5km fiber and the 1090nm pump source to carry out the experimental verification. Finally, a low threshold (2W) is realized by the experiment. High power (10W pumped 7.13W output), high efficiency (more than 90% oblique efficiency) and linear output random fiber laser with a working wavelength of 1145nm. Further, this paper develops a high-order linear output random fiber laser in the first order output. This paper is used for reference in the process of constructing high order linear output random fiber laser. The results of the research on the reflectivity sensitive range of the point type reflector by random fiber laser are presented, and the method of replacing the traditional point reflector with Finel reflection is proposed, and the high order linear random laser output is successfully realized. This type of random fiber laser provides theoretical guidance, especially when the specific output power is realized. It provides the necessary information for how to design the type of random fiber laser with the highest conversion efficiency. The experimental verification of the type two order random laser has an output skew efficiency of 48.8% and the maximum output power of ~2W ( It is limited to 8.75W pump power. The most important thing is that its linear output characteristics are also more popular in many different applications. Finally, this paper uses the construction method of random fiber laser to realize a all fiber ultra wideband chaotic source, and based on the chaotic source, a high precision, long distance cross correlation type OTDR. is realized. In this paper, the key factors that restrict the performance of interdependent OTDR sensing are analyzed in detail. Improving the optical signal to noise ratio of the system is the key to solve this problem. In this paper, two feasible methods of distributed Raman amplification and increasing sampling time are proposed. Finally, based on these two methods, this paper successfully realizes the centimeter level empty. The research on linear output random fiber laser is of great significance to the theory of the rich random fiber laser. The application of the random fiber laser is helpful to the further practical application of the random fiber laser.
【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】：2016
【分類號】：TN248

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)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(shù)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(jī)電信息;2002年04期

3 曉晨;2002年光纖激光器研究與應(yīng)用最新進(jìn)展研討會[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)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(jìn)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(jī)電信息;2003年06期

7 宋曉舒;光纖激光器在空軍中的應(yīng)用[J];光機(jī)電信息;2003年11期

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

9 劉美紅;共摻驅(qū)動2μm光纖激光器[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2004年11期

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

相關(guān)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(yīng)用研究[A];2009年先進(jìn)光學(xué)技術(shù)及其應(yīng)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(yīng)用[A];中國電子學(xué)會第十三屆電子元件學(xué)術(shù)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(yīng)用[A];科技創(chuàng)新與節(jié)能減排——吉林省第五屆科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)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(lǐng)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(yīng)用前景[A];全國第十二次光纖通信暨第十三屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

6 王志華;;光纖激光器應(yīng)用綜述[A];上海市激光學(xué)會2005年學(xué)術(shù)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(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)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(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)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(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

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

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 戴勁松;具有國際先進(jìn)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(xí)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：2064865