基于射頻驅(qū)動單邊帶調(diào)制器的循環(huán)掃頻光源研究.pdf

1、掃頻光源輸出的激光頻率以特定的步長隨時間快速變化，能夠?qū)崿F(xiàn)一定光譜范圍內(nèi)激光波長的掃描輸出，在光纖傳感、激光測量以及光學(xué)相干層析等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。本文研究了利用射頻電信號控制單邊帶（SSB）調(diào)制器實現(xiàn)激光光源腔外循環(huán)掃頻輸出。該方法在激光器腔外獨立進行波長掃頻，不影響激光腔的固有結(jié)構(gòu)，便于激光器自身參數(shù)的升級和優(yōu)化；波長掃頻由射頻電信號控制，可以有效避免機械掃頻的限制，實現(xiàn)掃頻步長和穩(wěn)定性的提高；同時，采用光譜分段掃描法，能夠同時

2、獲得高精度和高速率的掃頻輸出。本文的主要內(nèi)容如下：
　　一、光源的腔外移頻研究理論分析了SSB調(diào)制器對輸入光信號的光譜調(diào)制過程，移頻步長精確等于射頻信號頻率。實驗分別獲得了單波長信號10MHz-20GHz的移頻結(jié)果和多波長信號20MHz-18GHz的整體移頻結(jié)果。
　　二、單波長光源腔外循環(huán)掃頻研究理論研究了基于SSB調(diào)制器的循環(huán)掃頻過程，設(shè)計了單波長光源腔外循環(huán)掃頻裝置。分別對內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制兩種脈沖光源進行了腔外循環(huán)掃頻實

3、驗和數(shù)據(jù)分析。掃頻步長為0.04nm時，實現(xiàn)了5.8nm范圍內(nèi)光譜平坦度為±1.5dB，掃頻頻率18.5kHz的掃頻輸出。分析了噪聲對循環(huán)掃頻輸出的影響，提出并初步實驗驗證了利用未泵浦摻鉺光纖作跟隨式濾波器抑制自發(fā)輻射噪聲的方法。
　　三、多波長光源腔外循環(huán)掃頻研究設(shè)計構(gòu)建了雙波長光源腔外循環(huán)掃頻實驗裝置。獲得了1.6nm范圍內(nèi)0.08nm掃頻步長時214kHz的雙波長掃頻輸出，以及0.04nm掃頻步長時122kHz的雙波長掃頻輸