發(fā)布時間：2021-01-11 12:16

　　多波長摻鉺光纖激光器（Multiwavelength Erbium-Doped Fiber laser,MWEDFL）作為光通信領(lǐng)域中最有發(fā)展前途的光源之一,摒棄了傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光陣列操作復(fù)雜、結(jié)構(gòu)龐大和成本高昂等缺點(diǎn),具有高增益、寬帶寬、插入損耗低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn),其增益曲線幾乎覆蓋了波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)1550 nm的工作波長范圍,在密集波分復(fù)用、光纖傳感、光學(xué)測量等領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景。然而,由于摻輯光纖具有均勻展寬特性,會導(dǎo)致各頻率光的劇烈模式競爭效應(yīng),難以有效地獲得穩(wěn)定的多波長輸出。因此,如何進(jìn)一步改進(jìn)多波長摻鉺光纖激光器,使其能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定多波長輸出,具有重要的研究意義。本文采用新型高摻雜摻鉺光纖作為多波長光纖激光器的增益介質(zhì),利用四波混頻（Four-wave mixing,FWIM）等效應(yīng)來抑制腔內(nèi)激光的模式競爭,設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)研究了一款環(huán)形腔四波混頻型多波長摻鉺光纖激光器,有效的減小了腔長,提高了輸出波長穩(wěn)定性、平坦性和邊摸抑制比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該多波長摻鉺光纖激光器輸出穩(wěn)定,在高摻雜鉺纖的長度僅為62 cm即實(shí)現(xiàn)了 16個波長的穩(wěn)定輸出,并且3 dB內(nèi)波長平均功率變化最大僅有... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－５?Ｋ）ＦＬ中的模式競爭現(xiàn)象示意圖??當(dāng)增益曲線Ｇｖ，／／）下降到曲線Ｂ的位置，此時??

由式（３－１７）和式（３－１８）結(jié)合０）ＦＬ模型初始條件和邊界條件，用軟件編程仿??真，仿真環(huán)境：仿真軟件為Ｍａｔｌａｂ?１６ｂ，操作系統(tǒng)為Ｗｉｎｄｏｗｓ?７，內(nèi)存８?ＧＢ。仿??真使用的擬合吸收發(fā)射譜和部分參數(shù)如圖３－４和表３－１所示：??ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ??５．００Ｅ－０２５?－ｉ?１?＂?ｅｍｉｓｓｉｏｎ?丨??４．００Ｅ－０２５?－?／／Ｖ??＾?ｆ／??旦?３．００Ｅ－０２５?－?ｙ?／?＼??！?Ｖ＼??１?７?Ｘ＼??１．００Ｅ－０２５?－?Ｘ?＾??Ｏ．ＯＯＥ＋ＯＯＯ?￣，￣，￣，￣￣，￣ｒ—ｒ—，￣￣，￣￣￣￣￣＾??１５１０?１５２０?１５３０?１５４０?１５５０?１５６０?１５７０?１５８０??ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（ｎｍ）??圖３－４摻鉺光纖受激吸收和受激輻射截面擬合圖??表３－１時域仿真參數(shù)??仿真參數(shù)?仿真數(shù)值?單

?１０：９０??吸收和轄射截面?見圖３－４?ｍ：??通過求解式（３－１７）、（３－１８）和（３－２２）的時域動態(tài)模型，可以仿真得到ＥＤＦＬ模??型腔內(nèi)上能級粒子數(shù)密度變化曲線，輸出光功率隨時間的變化曲線以及輸出光功??率隨頻率變化曲線。??圖３－５表示１５５０?ｎｍ處輸出激光功率隨時間推移的振蕩曲線。從圖中可以看??出，初始功率為０Ｗ，在滿足產(chǎn)生激光的閾值條件后，腔內(nèi)激光開始激射，達(dá)到??一個很高的功率，約為０．８８?Ｗ，接著立刻降低，在到達(dá)最低點(diǎn)后又迅速上升，??不斷振蕩，最后約在４２０?ｕｓ時得到穩(wěn)定的激光輸出。??１５５０ｎｍ輸出光功率隨時間的變化??０．９?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??０．８－?－；?；－??－ｆ?：?：?－??０．７?：?ｊ??：??ｊ?－??Ｉ?〇＇６??Ｗ?：丨?；?；?；??５０－５?ｉ?ｒ?．？?１?廠……－－??Ｂ?°－４￣?：…］……：?：?：?：？？…？？－…￣??Ｓ?：?：??頜?０．３?：?ｔ－?；?：?卜－?－??〇．２??；?：?：?－??０１．．．．．．．．．．．．ｆＬ……；．卜……．Ｔ．．．．．．．．．．??〇?！—＾?１?１?丄?１???０?２００?４００?６００?８００?１０００?１２００??時間單位：［ＵＳ】??圖３－５?１５５０?ｎｍ處輸出激光功率隨時間的變化曲線??圖３－６所示的為反，能級上粒子數(shù)密度隨時間的變化情況。對圖３－６分析可知，??泵浦光不斷將粒子抽運(yùn)到上能級見

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]多波長摻鉺光纖激光器和稀土摻雜光纖的研究[D]. 張晨芳.北京交通大學(xué) 2014
[2]多波長光纖激光器及其應(yīng)用研究[D]. 劉爽.華中科技大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于新型多波長光纖激光器的負(fù)系數(shù)微波光子濾波器[D]. 賀超.安徽大學(xué) 2017
[2]基于單模光纖的多波長光纖激光器[D]. 江聰.電子科技大學(xué) 2015
[3]線性腔結(jié)構(gòu)多波長摻鉺光纖激光器的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 方亞婷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]基于四波混頻的多波長摻鉺光纖激光器的理論模型[D]. 徐小川.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號：2970748