光窄脈沖是指持續(xù)時(shí)間短、頻譜寬、峰值功率高的光脈沖,其在測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。每一次光窄脈沖技術(shù)的發(fā)展都會(huì)帶來測(cè)量技術(shù)精度的飛躍,甚至因此產(chǎn)生一些新的學(xué)科如飛秒化學(xué)。而產(chǎn)生光窄脈沖的方法中,最方便、靈活、實(shí)用的便是鎖模激光器的方法。鎖模激光器通過對(duì)光諧振腔的縱模進(jìn)行鎖定,使得各個(gè)輸出縱模相位差恒定。本文針對(duì)再生鎖模光纖激光器產(chǎn)生光脈沖的結(jié)構(gòu),對(duì)再生鎖模光纖激光器的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。再生鎖模光纖激光器由光諧振腔和光電再生腔耦合而成,兩個(gè)腔的腔長(zhǎng)決定了兩套不同的基模,其中一個(gè)基模對(duì)準(zhǔn)后形成了光諧振。但是,外界的溫度變化、振動(dòng)干擾會(huì)導(dǎo)致光諧振腔和光電再生腔的腔長(zhǎng)發(fā)生長(zhǎng)度的變化,直接導(dǎo)致兩套基模的漂移。由于注入牽引的作用,腔長(zhǎng)漂移在小范圍內(nèi)諧振腔的光脈沖不會(huì)崩潰,但會(huì)引起相位噪聲的惡化。但腔長(zhǎng)漂移超過一定的范圍,光諧振腔內(nèi)的鎖模光脈沖會(huì)消失。本文針對(duì)再生鎖模光纖激光器中遇到的兩個(gè)腔的腔長(zhǎng)控制問題,分析了再生鎖模光纖激光器的基本原理和基本結(jié)構(gòu),分析了腔長(zhǎng)不穩(wěn)定帶來的性能惡化。通過鎖模環(huán)檢測(cè)光諧振腔腔長(zhǎng)漂移的方法,借助壓電陶瓷光纖拉伸器補(bǔ)償腔長(zhǎng)漂移,實(shí)現(xiàn)反饋控制。利用混頻器比較調(diào)制器前后的相位信號(hào)檢測(cè)光電再生腔的腔長(zhǎng)漂移情況,實(shí)現(xiàn)了光電再生腔的腔長(zhǎng)控制。此外,利用全保偏器件抑制了偏振噪聲帶來的影響,利用恒溫油浴結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)光纖溫度的精確控制,利用光學(xué)隔震平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)的最大程度的抑制。經(jīng)過兩個(gè)腔的聯(lián)合控制,實(shí)現(xiàn)了再生鎖模光纖激光器光脈沖重復(fù)頻率的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定,再生鎖模光纖激光器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行不會(huì)出現(xiàn)崩潰。文章最后給出了實(shí)驗(yàn)輸出的光譜、電譜和光脈沖的圖片。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN248
【部分圖文】：

信號(hào)接收和處理提供了一雙“高靈敏度的耳朵”。這兩項(xiàng)技術(shù)在重視，屬于高精尖的領(lǐng)域。而再生鎖模光纖激光器，由于其結(jié)同時(shí)提供低時(shí)間抖動(dòng)的光窄脈沖和低相位噪聲的微波源�？梢姽馄鲗儆诠夂碗姷慕徊骖I(lǐng)域，有極大的應(yīng)用前景，具有很高的研脈沖是指持續(xù)時(shí)間極短，頻譜極寬，峰值功率極高的光脈沖。泵浦與檢測(cè)、光采樣技術(shù)、光纖通信、精密制造和飛秒化學(xué)等用。更窄的脈沖寬度一直是光窄脈沖研究者不斷追求的指標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)更高精確的長(zhǎng)度、時(shí)間、頻率等物理量的測(cè)量。超短標(biāo)中最重要的指標(biāo)是時(shí)域波形和脈沖寬度，這兩個(gè)指標(biāo)直接影用效果。從時(shí)間尺度上考察光脈沖的寬度，激光的發(fā)明帶來了秒的光脈沖。調(diào) Q 開關(guān)技術(shù)出現(xiàn)后，光脈沖寬度減小了四個(gè) 納秒。鎖模激光器的出現(xiàn)進(jìn)一步將光脈沖寬度降低到 1ps，又的飛躍。圖 1-1 展現(xiàn)了光窄脈沖技術(shù)[3]的技術(shù)水平發(fā)展在化學(xué)

圖 2-1 再生鎖模光纖激光器的基本原理模光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)，其由光諧振腔和電子再生腔共用一個(gè)調(diào)制器。光諧振腔內(nèi)包波器（OBPF）、長(zhǎng)光纖和馬赫增德爾調(diào)制器中產(chǎn)生受激輻射光信號(hào)，輸出光信號(hào)通過光，然后通過一段長(zhǎng)光纖進(jìn)行延時(shí)，過調(diào)制器纖放大器（EDFA）形成閉合回路。當(dāng)整個(gè)產(chǎn)生光諧振。光諧振腔中一部分光信號(hào)經(jīng)過信號(hào)經(jīng)過光電探測(cè)器后形成電信號(hào)，再通過電輸入口。光電再生信號(hào)借助調(diào)制器對(duì)光定。光器的兩個(gè)腔中，光電再生腔的腔長(zhǎng)要比光電再生腔所決定的一套基模的間隔要比光諧圖 2-2（a）所示，光諧振腔中的光脈沖信號(hào)

天津大學(xué)碩士學(xué)位論文接近于 n△ν 的電模式成功起振，其他電模式受到抑制。如圖 2-2個(gè)腔決定的電模式在某個(gè)模式上對(duì)準(zhǔn)，并抑制住各自模式的邊模，。由于鎖模激光器諧振腔中的所有振蕩模式是保持同相的，所有相拍頻信號(hào)會(huì)同向累加，然后在再生鎖模激光器起振模式產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)號(hào)反過來又為起振模式提供了增益從而加強(qiáng)了振蕩。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2852983