基于受激布里淵散射的摻鉺光纖多波長(zhǎng)激光器研究.pdf

1、性能穩(wěn)定的多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器具有窄線寬、頻率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),在光纖通信,光纖傳感等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景,因而各國(guó)科研工作者都在爭(zhēng)相研究。布里淵摻鉺光纖多波長(zhǎng)激光器實(shí)現(xiàn)方案簡(jiǎn)單,輸出特性好,是常溫下實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)激射的有效方案;本文在概述多波長(zhǎng)激光器各種原理和實(shí)現(xiàn)方案的基礎(chǔ)上,對(duì)實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。
　　本文首先描述了各類(lèi)多波長(zhǎng)激光器的原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu);分析形成多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器需要抑制模式競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵技術(shù)。然后,重

2、點(diǎn)分析布里淵摻鉺光纖多波長(zhǎng)激光器中摻鉺光纖增益放大作用的數(shù)學(xué)物理模型;在三能級(jí)系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化,并推廣到多個(gè)信號(hào)光的情況,同時(shí)分析光場(chǎng)在光纖中的傳播方程,并詳細(xì)討論凈增益截面和交疊因子兩個(gè)重要參數(shù);緊接著詳細(xì)介紹布里淵散射理論,重點(diǎn)分析布里淵散射效應(yīng)的物理過(guò)程和布里淵增益特性,推導(dǎo)布里淵閾值。其次,完善布里淵環(huán)形激光器的理論。提出將功率損耗相關(guān)的Sagnac環(huán)形鏡和基于保偏光纖的可調(diào)諧Sagnac濾波器引入到激光器結(jié)構(gòu)中。對(duì)可調(diào)

3、諧濾波器進(jìn)行分析和仿真,同時(shí)輔以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;討論功率損耗相關(guān)的Sagnac環(huán)形鏡的原理和結(jié)構(gòu),對(duì)各種狀態(tài)下的透射率特性進(jìn)行計(jì)算和圖形分析。最后,在實(shí)驗(yàn)和理論研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一類(lèi)新穎的布里淵-摻鉺光纖激光器結(jié)構(gòu),分析各個(gè)部件的物理模型,提出一種新的基于受激布里淵散射的環(huán)形結(jié)構(gòu)多波長(zhǎng)激光器的迭代算法,通過(guò)Matlab進(jìn)行各種參數(shù)設(shè)置下多波長(zhǎng)輸出結(jié)果的仿真;采用控制變量法,分析布里淵泵浦功率、摻鉺光纖泵浦功率、操作波長(zhǎng)等對(duì)輸出特性的影響。在最