基于隨機反饋的多波長光纖激光器.pdf

1、隨機分布反饋光纖激光器(RDFFL)是近幾年才發(fā)展起來的一種新型光纖激光器。其在結(jié)構(gòu)上區(qū)別于傳統(tǒng)激光器，即無固定的反射鏡，因此制造技術(shù)簡單。同時又可實現(xiàn)穩(wěn)定的、低空間相干的、多波長的連續(xù)激光輸出，被認為是一種重要的新型光源，可用于非線性光學、光通信和傳感等領(lǐng)域。本文以摻鉺光纖和受激布里淵散射為混合增益，研究并實現(xiàn)了三種隨機分布反饋摻鉺光纖激光器。
　　1、提出并實驗研究了一種基于受激布里淵散射和摻鉺光纖混合增益的多波長隨機光纖激光

2、器，對其輸出特性進行了詳細的研究。該激光器選用兩段長為20km的單模光纖組成全開放腔結(jié)構(gòu)，利用單模光纖的瑞利散射提供隨機光反饋。結(jié)果表明，提出的隨機光纖激光器具有激射閾值，當EDF增益高于閾值時，輸出激光功率和增益有線性關(guān)系從而證明是激光輸出。當摻鉺光纖泵浦功率達到最大的433mW，明顯高于閾值時，激光器兩端的最大輸出功率為1.60mW和1.68mW。獲得穩(wěn)定的一階和二階隨機激光輸出與布里淵泵浦光波長間隔分別約為0.088nm和0.17

3、4nm，3dB線寬約為0.022nm，峰值強度和位置基本不隨時間而變化。
　　2、第一種結(jié)構(gòu)因為使用了完全開放腔，只實現(xiàn)了兩個波長的穩(wěn)定輸出。為了進一步提高增益并增加激發(fā)的波長數(shù)，本課題組提出了一種通過啁啾光柵的反射與瑞利散射結(jié)合起來的半開放腔的多波長布里淵摻鉺隨機光纖激光器，并用實驗成功驗證。由于該結(jié)構(gòu)中啁啾光柵的反射率超過95％，絕大部分光在光柵處都予以反射，因而此處的反饋信號遠強于瑞利散射，相當于瑞利散射和受激布里淵散射共同

4、充當了虛擬反射鏡。因此半開放腔的效率比完全開放腔較高，并產(chǎn)生了5個波長同時輸出。同時，第一通道和第四通道峰值功率差較小而且奇數(shù)和偶數(shù)斯托克斯線之間沒有明顯的峰值功率差。我們課題組提出的隨機光纖激光器結(jié)構(gòu)雖然實現(xiàn)了多波長穩(wěn)定輸出，但是因為使用了啁啾光柵，從而使激光器的總帶寬和布里淵泵浦波長范圍受到了限制。因此在此基礎(chǔ)之上，我們進一步提出了一種具有可調(diào)諧特性的半開放腔多波長隨機光纖激光器，利用單模光纖和環(huán)形結(jié)構(gòu)組成半開放腔結(jié)構(gòu)，通過改變布里

5、淵泵浦激光波長實現(xiàn)輸出隨機激光的可調(diào)諧特性。研究結(jié)果表明，當布里淵泵浦波長為1550.01nm時，該激光器最多可以實現(xiàn)4個波長的隨機激光輸出，且可以通過控制摻鉺光纖放大器的輸出功率來精確控制輸出隨機激光波長數(shù)目，其一階至四階斯托克斯光的閾值功率分別為12mW，31.6mW，73mW，610mW。其中，一階斯托克斯光的斜率效率可達12.5%。固定摻鉺光纖放大器的輸出功率為631mW時，隨著隨機分布反饋光纖長度的增加， 隨機激光輸