發(fā)布時間：2020-05-31 11:18

【摘要】：基于受激布里淵散射(SBS)效應(yīng)的布里淵光纖激光器,因其具有窄線寬,低閾值,高穩(wěn)定性等優(yōu)點,因此在光纖陀螺(BFOG)、光纖傳感、相干光通信等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。無摻雜單頻布里淵光纖激光器是布里淵光纖激光器的典型代表,其具有高相干性、線寬窄、穩(wěn)定性好、波長可調(diào)諧范圍大等優(yōu)點,尤其適用于高頻微波信號光學(xué)產(chǎn)生領(lǐng)域。本文提出一種無摻雜環(huán)形腔單頻布里淵光纖激光器新結(jié)構(gòu),增加泵浦光的循環(huán)次數(shù),從而提高激光器的光轉(zhuǎn)換效率;重點對提高激光器性能和其在光生微波技術(shù)中的應(yīng)用進行了實驗研究。本文主要工作如下:(1)簡述了課題研究的背景和意義,對布里淵光纖激光器的分類、單頻布里淵光纖激光器的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用做了概述,理論分析了單頻布里淵光纖激光器的基本原理。(2)針對傳統(tǒng)單環(huán)形腔單頻布里淵激光器光轉(zhuǎn)換效率低的問題,提出了一種雙環(huán)形腔單頻布里淵光纖激光器的方案,并通過實驗研究了光耦合器的分光比以及偏振態(tài)對激光器性能的影響。實驗結(jié)果表明,我們的方案具有更低的閾值,耦合器的分光比和光的偏振態(tài)對激光器性能均有一定的影響。在相同泵浦光功率的情況下,耦合器的最佳分光比為7:3,此時激光器的輸出光功率最高;光的偏振態(tài)對激光器的輸出功率和穩(wěn)定性均有影響,偏振控制器的當?shù)诙䝼�控制環(huán)0~o到90~o變化時,激光器的輸出功率呈線性遞增關(guān)系,90~o到180~o時,激光器輸出功率呈線性遞減關(guān)系,在90~o時輸出功率最大,此時激光器的波長穩(wěn)定性也最好;功率波動在0.05dBm左右的范圍,比不控制光的偏振態(tài)時的穩(wěn)定性提高了0.1dBm。實驗還證實了,通過改變布里淵泵浦光的波長可以實現(xiàn)激光器的輸出波長的調(diào)諧,調(diào)諧范圍覆蓋整個C波段。(3)實驗重點對比研究了不同腔長下所提方案與傳統(tǒng)單環(huán)形腔布里淵光纖激光器的閾值差異。結(jié)果表明,我們所提出的雙環(huán)形腔結(jié)構(gòu)能有效降低激光器的布里淵閾值功率。當環(huán)形腔中單模光纖(SMF)長度為2km、5km、7km和10km時,我們的方案比傳統(tǒng)方案的布里淵閾值分別降低了9.4mW、6.2mW、6.2mW和3.1mW,雙環(huán)形腔單頻布里淵激光器具有更高的光轉(zhuǎn)化效率。(4)利用雙環(huán)形腔單頻布里淵光纖激光器進行拍頻,實現(xiàn)了穩(wěn)定的微波信號產(chǎn)生。通過對環(huán)形腔中單模光纖(SMF)的溫度控制,實現(xiàn)微波信號頻率的可調(diào)諧。單模光纖長度為2km、5km、7km和10km時,調(diào)諧精度分別為1.13MHz/℃,1.0MHz/℃,1.03MHz/℃,調(diào)諧范圍由所加溫度范圍決定。實驗還研究了腔長和偏振態(tài)對微波信號線寬和穩(wěn)定性的影響。實驗結(jié)果表明,隨腔長增加,微波信號的線寬逐漸展寬;環(huán)形腔中加入偏振控制器能有效減小微波信號的線寬。
【圖文】：

圖 1-1 布里淵光纖激光器分類圖單頻布里淵光纖激光器使用的是環(huán)形腔結(jié)構(gòu)，由于光纖中的受激布里，因其具有較低的閾值功率，，較高的光轉(zhuǎn)換效率，線寬窄化和噪聲抑于光纖激光器，光纖通信系統(tǒng)和光纖傳感系統(tǒng)等多個領(lǐng)域。環(huán)形腔結(jié)

圖 1-2 布里淵環(huán)形腔結(jié)構(gòu)的激光器[20] R. Shiraz 等人[21]提出了一種布里淵環(huán)形腔結(jié)構(gòu)的激光器。該諧振輸出。該結(jié)構(gòu)被稱為單頻布里淵環(huán)形腔光纖激光器，即的光纖激光器。該結(jié)構(gòu)有效提高了布里淵泵浦光的閾值，通
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN248

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 申人升;張玉書;杜國同;;光纖激光器研究進展[J];半導(dǎo)體光電;2009年01期

2 俞本立,錢景仁,楊瀛海,羅家童;窄線寬激光的零拍測量法[J];中國激光;2001年04期

本文編號：2689776