單頻窄線寬光纖激光器以其產(chǎn)生的單頻、窄線寬、超低噪音、超低強(qiáng)度干擾以及超高單色性、超高相干性等特性的激光,而被廣泛的應(yīng)用于各種社會(huì)領(lǐng)域和研究中,如在光纖通信系統(tǒng)、光纖傳感器、相干激光雷達(dá)、微波光子系統(tǒng)以及太赫茲領(lǐng)域等。因此單頻窄線寬光纖激光器的研究成為了當(dāng)今社會(huì)至關(guān)重要的研究方向。本文主要研究了一種高摻雜鉺光纖的單頻窄線寬光纖激光器,首先利用Matlab仿真軟件對(duì)鉺光纖的增益特性進(jìn)行理論仿真,分析了與工作物質(zhì)長(zhǎng)度、鉺離子摻雜濃度以及泵浦功率等因數(shù)之間的關(guān)系,通過(guò)縮短高摻雜鉺光纖工作物質(zhì)的長(zhǎng)度來(lái)減小激光器的諧振腔長(zhǎng),同時(shí)增加摻雜鉺離子濃度來(lái)提高增益。并借助中心波長(zhǎng)為1550nm的高低反射率的光纖光柵,實(shí)現(xiàn)對(duì)激光的線寬和模式的控制,并結(jié)合波分復(fù)用器(WDM)構(gòu)成一種超短線性腔。同時(shí)針對(duì)使用的高摻雜鉺光纖的機(jī)械性能比較差,質(zhì)地比較脆等問題,采用傳統(tǒng)的光纖切割技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)光纖切割,因此采取了一種研磨、拋光的方法處理光纖端面,并借助光纖對(duì)接技術(shù)將處理的光纖對(duì)接到設(shè)計(jì)好的光路中,完成對(duì)其性能的測(cè)試。最后基于高摻雜鉺光纖在光放大系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用,在泵浦功率為400mW的情況下,可實(shí)現(xiàn)最大的增益輸出為19...

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 單頻窄線寬光纖激光器的研究意義
    1.3 單頻窄線寬光纖激光器的起源和發(fā)展歷程
    1.4 單頻窄線寬光纖激光器的應(yīng)用
        1.4.1 光纖通信系統(tǒng)
        1.4.2 光纖傳感器
        1.4.3 相干激光雷達(dá)
        1.4.4 微波光子系統(tǒng)
        1.4.5 太赫茲源
    1.5 論文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 論文的主要內(nèi)容
        1.5.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 單頻窄線寬摻鉺光纖激光器的理論基礎(chǔ)
    2.1 摻鉺光纖激光器原理
        2.1.1 光纖激光器的基本組成與工作原理
        2.1.2 摻鉺光纖中鉺離子的能級(jí)結(jié)構(gòu)
        2.1.3 三能級(jí)系統(tǒng)速率方程組
        2.1.4 摻鉺光纖小信號(hào)增益
    2.2 光纖激光器單頻輸出方法
        2.2.1 短腔法
        2.2.2 光纖Bragg光柵
        2.2.3 可飽和吸收體法
        2.2.4 利用不同的諧振腔結(jié)構(gòu)
        2.2.5 自反饋?zhàn)⑷爰夹g(shù)
        2.2.6 利用非相干技術(shù)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 高摻雜鉺光纖特性分析研究
    3.1 摻鉺光纖增益特性研究
        3.1.1 高摻雜氟碲酸鹽鉺光纖材質(zhì)選擇
        3.1.2 高摻雜鉺光纖特性仿真分析
    3.2 高摻雜鉺光纖端面處理技術(shù)
    3.3 高摻雜鉺光纖對(duì)接技術(shù)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 單頻窄線寬光纖激光器的研究
    4.1 高摻雜鉺光纖特性實(shí)驗(yàn)研究
        4.1.1 高摻雜鉺光纖自發(fā)輻射譜分析
        4.1.2 高摻雜鉺光纖增益譜分析
    4.2 超短腔光纖激光器結(jié)構(gòu)的研究
        4.2.1 光纖光柵的應(yīng)用
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置組成實(shí)驗(yàn)輸出譜特性分析
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)輸出譜特性分析
    4.3 激光窄線寬測(cè)試分析
        4.3.1 零拍法測(cè)試
        4.3.2 外差法測(cè)試
        4.3.3 光譜線寬特性分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
致謝



本文編號(hào)：3756343