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基于正交双频光纤激光器的可调谐微波毫米波产生方法的研究

作　者: 张理维
导　师: 关柏鸥
学　校: 大连理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 光生毫米波技术光纤光栅光纤激光器保偏增益光纤双折射
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

光生微波毫米波技术是近年来快速发展的微波光子学中的重要分支,也是光载射频ROF系统的关键技术。在高质量的制作了Er3+/Yb3+共掺DBR光纤激光器的基础上,本文提出基于正交双频光纤激光器的可调谐微波毫米波产生的方法,该方法具有结构简单、操作方便和成本低廉等优点,我们利用这个方法成功产生了可调谐微波毫米波信号,本文的主要内容如下：1、在Er3+/Yb3+共掺单模光纤上成功写制了有稳定单模激光输出的DBR光纤激光器,并以此光纤激光器为核心,配合精确电压控制的PZT和钢结构设计了微波调谐装置,顺利产生了可调谐微波信号。光生微波信号的范围从3.34GHz到14.75GHz,对应控制PZT的电压范围从0V到55V,实现微波信号调谐灵敏度为0.21GHz/V。2、基于熊猫保偏增益光纤首次成功制作了超短腔正交双频DBR光纤激光器,通过精确控制紫外写入条件解决了模式跳变问题,得到输出波长在1550nm通信波段、斜率效率为0.226%、两输出波长之间的间隔为0.25nm的稳定双偏振激光输出,双偏振输出激光的线宽分别仅为60kHz和70kHz。3、设计毫米波调谐装置,利用已经制作完成的超短腔正交双频DBR光纤激光器,通过调节PZT的驱动电压,给所用DBR光纤激光器快轴和慢轴方向施加侧向压力,从而调节输出毫米波信号频率。最终得到双频激光输出波长间隔范围从0.162nm到0.296nm,对应毫米波信号为20.36GHz到37.2GHz。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-21
  1.1 微波光子学与ROF系统  8-14
  1.2 光生微波毫米波技术  14-19
    1.2.1 光外差法  14-17
    1.2.2 光倍频法  17
    1.2.3 基于调制技术产生法  17-19
  1.3 基于正交双频光纤激光器的光生微波毫米波技术  19
  1.4 本论文结构及主要创新点  19-21
2 基于DBR光纤激光器产生拍频的背景和原理  21-28
  2.1 光纤激光器  21-26
    2.1.1 光纤激光器的特点  21-23
    2.1.2 光纤激光器发展及分类  23-26
  2.2 DBR光纤激光器中拍频产生机制  26-27
  2.3 本章小结  27-28
3 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺光纤激光器产生可调谐微波信号  28-40
  3.1 掺Er~(3+)光纤与Er~(3+)/Yb~(3+)共掺光纤  28-30
  3.2 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺光纤激光器的制作  30-34
  3.3 调谐装置设计及实验结果  34-39
    3.3.1 调谐装置设计  34-36
    3.3.2 微波信号调谐结果  36-39
  3.4 本章小结  39-40
4 保偏光纤DBR激光器产生可调谐微波毫米波信号  40-58
  4.1 保偏光纤  40-42
  4.2 超短腔双偏振光纤激光器制作  42-52
  4.3 可调谐微波毫米波产生实验  52-57
    4.3.1 实验装置  52-53
    4.3.2 调谐实验结果  53-57
  4.4 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-64
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  64-65
致谢  65-67

基于正交双频光纤激光器的可调谐微波毫米波产生方法的研究

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