【摘要】：光纖激光器作為現(xiàn)代激光技術(shù)的代表，，成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，具有廣泛的市場(chǎng)前景。單縱模窄線寬光纖激光器是光纖激光技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，具有線寬窄、相干長(zhǎng)度長(zhǎng)、易于實(shí)現(xiàn)高功率和小型化等眾多優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用在光纖傳感系統(tǒng)、遠(yuǎn)程測(cè)控雷達(dá)、遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)等應(yīng)用領(lǐng)域中，并且扮演者十分重要的角色。尤其在光纖傳感領(lǐng)域，光源的相干長(zhǎng)度直接影響著系統(tǒng)最終的測(cè)量精度，且光源的穩(wěn)定性也將影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此具有較長(zhǎng)的相干長(zhǎng)度即線寬極窄的穩(wěn)定單縱模激光光源就顯得尤為重要。此外，同傳感系統(tǒng)相似，在許多國(guó)防軍事應(yīng)用領(lǐng)域，光源的線寬直接影響著遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程遙感等系統(tǒng)的整體性能，因而對(duì)光源的性能要求非常高。而傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器的性能已經(jīng)完全不能滿足上述各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)庠吹男枨�，因此具有良好光源特性的光纖激光器越來(lái)越成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。目前，光纖激光器的研究主要集中在壓窄線寬、提高輸出功率以及實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧多波長(zhǎng)輸出等方面。 本文以窄線寬光纖激光器為研究目標(biāo)，主要研究工作可分為以下幾點(diǎn)： 1.首先簡(jiǎn)述了光纖激光器的基本原理及特性，介紹了光纖激光器類型及優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)光纖激光器的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了概括。 2.對(duì)光纖激光器的原理進(jìn)行分析研究，并針對(duì)典型的環(huán)形腔光纖激光器結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和實(shí)驗(yàn)研究，找出對(duì)其進(jìn)一步優(yōu)化的突破口。 3.提出了一種基于并聯(lián)雙子環(huán)的馬赫增德?tīng)柛缮鎯x的窄線寬光纖激光器結(jié)構(gòu)，利用維納效應(yīng)，并且結(jié)合可飽和吸收體的作用，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定了單縱模窄線寬激光輸出。在實(shí)驗(yàn)中，對(duì)提出的光纖激光器的輸出光的線寬，閾值、穩(wěn)定性、單模特性做了詳細(xì)研究和分析，輸出激光中心波長(zhǎng)為1549.57nm，線寬僅為1.09KHz，具有10.7mW的低閾值和良好的穩(wěn)定性。 4.提出了一種基于并聯(lián)子環(huán)腔結(jié)構(gòu)的雙波長(zhǎng)穩(wěn)定光纖激光器結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)得到了中心波長(zhǎng)分別為1558.67nm和1558.77nm的雙波長(zhǎng)激光輸出，并對(duì)其性能進(jìn)行研究，探測(cè)了輸出激光的頻譜，表明激光器為單縱模運(yùn)行且具有良好的時(shí)間穩(wěn)定性。 最后，對(duì)本文的研究工作作出總結(jié)和展望。
【圖文】：

圖 2-1 光的受激輻射過(guò)程示意圖Fig. 2-1 Schematic diagram for Stimulated emission of light激光器的工作波長(zhǎng)是由摻雜離子的種類決定的，而摻鉺光纖激光器恰好位 1550nm，因此成為研究熱點(diǎn)，本文采用的增益介質(zhì)即為摻鉺光纖（EDF

析鉺離子的能級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)而分析鉺離子的吸收和熒光特性。圖 2-2 所示是鉺離子的能構(gòu)。下能級(jí)415 2I 電子在吸收泵浦光后向上能級(jí)411 2I 躍遷的過(guò)程為吸收過(guò)程，摻鉺光光器泵浦光波長(zhǎng)的選擇也是由此決定的。躍遷到上能級(jí)的電子不穩(wěn)定，會(huì)自發(fā)地向躍遷，這個(gè)過(guò)程為熒光過(guò)程。而 的離子壽命極短，故熒光過(guò)程主要為413 2I 向基的躍遷，也正因此，鉺離子的激射波長(zhǎng)為 1550nm。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN248

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 李榮偉;李勇濤;;分布式光纖傳感在海底電纜檢測(cè)中的應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)通信;2010年02期

2 葉震寰,樓祺洪,薛東;窄線寬光纖激光器進(jìn)展[J];光學(xué)與光電技術(shù);2004年01期

3 張旭蘋;王峰;路元?jiǎng)?;基于布里淵效應(yīng)的連續(xù)分布式光纖傳感技術(shù)[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2009年11期

本文編號(hào)：2584609