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自激布里渊掺铒多波长光纤激光器的研究

作　者: 夏骏
导　师: 詹黎
学　校: 上海交通大学
专　业: 光学
关键词: 布里渊 光纤激光器 多波长 自激
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


密集波分复用(DWDM)通信技术是当前光纤通信领域的研究热点和前沿。DWDM通信技术的发展对光纤通信器件提出了新的要求,各种新型光纤有源器件和无源器件不断涌现出来。在光纤有源器件中,光纤激光器,尤其是波长可调谐光纤激光器,以其与常规光纤天然的兼容性和良好的温度稳定性等优点为世人所关注。多波长布里渊掺铒光纤激光器利用单模光纤中的非线性效应——受激布里渊散射和掺铒光纤的线性放大得到多波长输出。不仅波长间的间隔保持一致,而且单个波长的带宽很小,从而能作为超密集波分复用的光源。本论文的主要研究对象是多波长布里渊掺铒光纤激光器。本文首次提出了自激的双腔多波长布里源掺铒光纤激光器。采用双腔结构,可以在室温下得到2x52个间隔11GHz的稳定的布里渊,这是已报道的双腔结构最好的输出结果。同时,凭借双腔结构也可以输出双倍间隔的布里渊。文中分析了双腔结构的特点和工作原理,并且讨论了980nm泵浦对结果的影响。此外,我们还提出了一种新型的NOLM-NALM结构的自激发多波长布里渊掺铒光纤激光器,输出稳定的波长间隔为11GHz的61个布里渊斯托克斯线,并且输出光谱平坦,泵浦功率阈值低。我们研究了四波混频和单纵模特性,是第一次在环形结构的布里渊激光器中研究这些特性。发现四波混频可以产生高阶斯托克斯和反斯托克斯,从而增多波长数,降低斯托克斯峰值功率。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 引言  9
  1.2 本课题的研究意义  9-10
  1.3 论文内容  10-12
  参考文献  12-13
第二章 布里渊掺铒光纤激光器的基本原理  13-32
  2.1 引言  13
  2.2 光纤激光器的工作原理  13-16
    2.2.1 光纤激光器的结构  13-15
    2.2.2 光纤激光器的种类  15
    2.2.3 光纤激光器的特点  15-16
  2.3 布里渊散射（SBS）  16-23
    2.3.1 产生机理  16-17
    2.3.2 布里渊增益  17-18
    2.3.3 布里渊阈值  18-20
    2.3.4 SBS 的应用  20-23
      2.3.4.1 布里渊光纤激光器  20-21
      2.3.4.2 布里渊光纤放大器  21-22
      2.3.4.3 光纤传感器  22-23
  2.4 掺铒光纤放大器（EDFA）  23-29
    2.4.1 EDFA 的原理  23-26
    2.4.2 EDFA 的结构  26-27
    2.4.3 EDFA 的性能和特点  27-29
  参考文献  29-32
第三章 多波长布里渊掺铒光纤激光器的发展  32-44
  3.1 引言  32
  3.2 BEFL 的基本结构  32-33
  3.3 环形腔结构  33-37
  3.4 双腔结构  37-38
  3.5 线型腔结构  38
  3.6 自激多波长布里渊光纤激光器  38-40
  参考文献  40-44
第四章 双腔自激多波长布里渊掺铒光纤激光器  44-62
  4.1 引言  44
  4.2 实验器材  44-49
    4.2.1 单模光纤（SMF）  44-45
    4.2.2 掺铒光纤（EDF）和泵浦激光源  45-47
    4.2.3 环形器（circulator）  47
    4.2.4 耦合器（coupler）  47-48
    4.2.5 隔离器（isolator）  48-49
    4.2.6 偏振器（PC）  49
    4.2.7 光谱仪（OSA）  49
  4.3 实验操作  49-53
    4.3.1 熔接光纤  49-52
    4.3.2 操作时应注意的问题  52-53
  4.4 双腔自激 BEFL 的实验结构  53-56
    4.4.1 实验器材  54
    4.4.2 光路分析  54
    4.4.3 产生机理  54-56
  4.5 多波长实验结果  56-57
  4.6 时间稳定性的分析  57-58
  4.7 泵浦功率对输出光谱的影响  58-59
  4.8 本章小结  59-60
  参考文献  60-62
第五章 NOLM-NALM 腔自激多波长布里渊掺铒光纤激光器  62-72
  5.1 引言  62
  5.2 NOLM-NALM 结构  62-63
  5.3 NOLM-NALM 腔自激 BEFL 的实验结构  63-65
    5.3.1 实验器材  64
    5.3.2 光路分析  64-65
    5.3.3 产生机理  65
  5.4 多波长的实验结果  65-66
  5.5 980 泵浦功率对多波长的影响  66-68
  5.6 纵模特性的研究  68-69
  5.7 本章小结  69-70
  参考文献  70-72
第六章 全文总结  72-73
致谢  73-74
攻读学位期间发表的学术论文  74-76

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 激光技术、微波激射技术 > 激光器
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