隨機(jī)光纖激光器由于具有低相干、連續(xù)穩(wěn)定和多波長(zhǎng)輸出等特性,而在圖像傳輸、光通信和醫(yī)療診斷等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。本文主要對(duì)基于隨機(jī)相移光纖光柵反饋的光纖激光器進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)隨機(jī)相移光纖光柵的反饋特性進(jìn)行了模擬和實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)文中提出的隨機(jī)光纖激光器結(jié)構(gòu)的輸出特性進(jìn)行了仿真。在實(shí)驗(yàn)研究中,使用摻鉺光纖作為激光增益介質(zhì),由隨機(jī)相移光纖光柵提供隨機(jī)反饋,最終獲得了閾值功率較低的窄帶寬隨機(jī)激光輸出。1.建立了隨機(jī)相移光纖光柵的理論模型,提出了適用于隨機(jī)相移光纖光柵的傳輸矩陣。對(duì)隨機(jī)相移光纖光柵的反射特性進(jìn)行了模擬,獲得的反射特征仿真光譜,與實(shí)驗(yàn)刻寫(xiě)的隨機(jī)相移光纖光柵的實(shí)測(cè)反射特征光譜相比,二者高度一致。2.在摻鉺光纖放大的Giles模型基礎(chǔ)上,結(jié)合仿真獲得的隨機(jī)相移光纖光柵的反射特征頻譜,建立了適用于本文所研究的隨機(jī)光纖激光器結(jié)構(gòu)模型,在MATLAB環(huán)境下獲得了激光器的隨機(jī)激光仿真輸出,而后對(duì)隨機(jī)激光仿真頻譜進(jìn)行了合理地分析,獲得了摻鉺光纖長(zhǎng)度和隨機(jī)激光輸出功率之間的關(guān)系。3.在理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)下,選擇合適長(zhǎng)度的摻鉺光纖,搭建了基于隨機(jī)相移光纖光柵反饋的光纖激光器系統(tǒng),討論了... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Raman隨機(jī)光纖激光器的原理

圖 2.4 不同泵浦功率下的隨機(jī)激光輸出機(jī)分布反饋光纖激光器的提出引起了國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者的研究興趣值 不同波段隨機(jī)激光輸出 高輸出功率等方面進(jìn)行了大量研究射和受激拉曼效應(yīng)的強(qiáng)弱會(huì)對(duì)隨機(jī)光纖激光器的閾值功率和輸出，一些研究人員嘗試采用不同的光纖介質(zhì)實(shí)現(xiàn)隨機(jī)激光輸出 Brillouin 隨機(jī)光纖激光器rillouin 光纖隨機(jī)激光器利用光纖中的 Brillouin 散射和分布式瑞利用來(lái)實(shí)現(xiàn)隨機(jī)激光的輸出 光纖中的Brillouin散射起源于泵浦光與聲波進(jìn)行的非線性相互作用[51,52]，光纖中的受激 Brillouin 散射s 光僅能后向傳輸，其 Stokes 頻移約為 10 GHz，相較于受激 Ram斯托克斯波沿光纖前后兩個(gè)方向傳輸，受激 Brillouin 散射的閾值S 的更低，更容易激發(fā)受激 Brillouin 散射的閾值與泵浦功率和泵浦有關(guān)[51,53] 2011 年 Fotiadi 首次報(bào)道了利用受激 Brillouin 散射作為

圖 2.5 Brillouin 隨機(jī)光纖激光器的結(jié)構(gòu)原理2.2.3 基于 FBG 反饋的摻鉺隨機(jī)光纖激光器作為一種特殊的固體激光器，早期的光纖激光器一般需要諧振腔為增益提供反饋，其中的諧振腔或?yàn)榉瓷湓䴓?gòu)成，或在光纖端面鍍膜實(shí)現(xiàn) 作為一種反射元件，光纖光柵的出現(xiàn)大大推動(dòng)了光纖激光器的發(fā)展 光纖光柵是利用纖芯材料的光敏特性，在特定波長(zhǎng)和功率的照射下，纖芯的折射率產(chǎn)生永久性改變，從而在纖芯中形成空間相位光柵 光纖光柵的實(shí)質(zhì)是濾波器，對(duì)特定波長(zhǎng)及其周?chē)l帶有反射或透射作用 短周期光纖光柵即 FBG 可以具有很高的反射率，因此可以作為反射元件為光纖激光器提供反饋和波長(zhǎng)選擇 FBG 應(yīng)用于隨機(jī)光纖激光器中時(shí)，多是將 FBG 刻寫(xiě)成隨機(jī)分布的 FBG 串列，F(xiàn)BG 串列中任意兩個(gè)光柵可以構(gòu)成 F-P 腔提供反饋和波長(zhǎng)選擇，腔的隨機(jī)性決定了光柵串列反饋的隨機(jī)性，從而可以為激光器結(jié)構(gòu)提供隨機(jī)的反饋 2009 年，Lizárraga 發(fā)表的關(guān)于隨機(jī)光纖激光器的論文，激光器結(jié)構(gòu)是在 Er/Ge 共摻的單模光纖中刻寫(xiě)隨機(jī)間距的 FBG 串列，Er 和 Ge 離子為系統(tǒng)提供增益和 FBG 串列提供隨機(jī)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]摻雜硅石納米粉末的染料隨機(jī)激光發(fā)射[J]. 李文超,孫宇超,李欣,李志全.  強(qiáng)激光與粒子束. 2013(07)
[2]一維隨機(jī)介質(zhì)散射顆粒對(duì)激光閾值的影響[J]. 熊崢,劉勁松.  光電技術(shù)應(yīng)用. 2006(03)

博士論文
[1]摻鉺光纖增益的光纖隨機(jī)激光器：理論與實(shí)驗(yàn)[D]. 李陽(yáng).北京交通大學(xué) 2015
[2]光纖布拉格光柵傳輸特性理論分析及其實(shí)驗(yàn)研究[D]. 呂昌貴.東南大學(xué) 2005

碩士論文
[1]相移光纖光柵理論分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李視卿.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]相移光柵的傳輸特性及應(yīng)用研究[D]. 邴亮.北京交通大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3567024