被動(dòng)鎖模光纖激光器的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、南開大學(xué)碩士學(xué)位論文被動(dòng)鎖模光纖激光器的理論與實(shí)臉研究摘要光纖激光器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于光纖通信、光纖傳感和激光技術(shù)等領(lǐng)域中。隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)光纖通信容量需求的不斷增長(zhǎng)，高碼率時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)成為研究的熱點(diǎn)，這促使人們研制出高性能鎖模光纖激光器，特別是作為高速通信系統(tǒng)光源的鎖模摻餌光纖激光器。本論文對(duì)被動(dòng)鎖模摻Er光纖激光器、包層泵浦ErYb共摻光纖激光器、MachZehnder千涉儀調(diào)Q的摻Er光纖激光器進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，主要內(nèi)容可歸納如下:

2、1.結(jié)合ErYb共摻光纖中的穩(wěn)態(tài)速率啟呈和功率傳輸方程，利用Matlab軟件編程，分別對(duì)線形腔和環(huán)形腔結(jié)構(gòu)的雙包層ErYb共摻光纖激光器輸出特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。在線形腔結(jié)構(gòu)中分析了輸出功率隨泵浦功率、激光輸出波長(zhǎng)、腔鏡反射率以及光纖長(zhǎng)度的變化情況在環(huán)形腔結(jié)構(gòu)中，研究了輸出功率對(duì)輸出拐合比、泵浦功率以及激光波長(zhǎng)的依賴關(guān)系。2在線形腔ErYb共摻光纖激光器的實(shí)驗(yàn)研究中，在泵浦功率為3.14W情況下得到了1.1W的高功率輸出。激光中心波長(zhǎng)為1

3、548.5run，斜率效率為39V6.3.對(duì)一種全光纖結(jié)構(gòu)的MachZehnder干涉儀調(diào)Q摻Er激光器進(jìn)行數(shù)值模擬，利用功率傳輸方程分別研究了泵浦功率、重復(fù)頻率、摻雜光纖長(zhǎng)度及腔長(zhǎng)對(duì)脈沖峰值功率和脈寬的影響。4，對(duì)非線性放大光纖環(huán)鏡的特性進(jìn)行了分析，利用非線性放大光纖環(huán)鏡作為可飽和吸收體在環(huán)形腔摻Er光纖激光器中實(shí)現(xiàn)了鎖模輸出，得到中心波長(zhǎng)1.56PM譜寬2.8nm、重復(fù)頻率為11MHz的脈沖序列。5利用鎖模方程，對(duì)被動(dòng)鎖模光纖激光器

4、的自啟動(dòng)特性進(jìn)行了研究.得出了實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)的條件。6，分析了波長(zhǎng)掃描鎖模光纖激光器的工作原理，在實(shí)驗(yàn)中得到重復(fù)頻率25MHz，波長(zhǎng)掃描范圍1527nm1534am的穩(wěn)定脈沖序列，脈沖平均功率最高達(dá)到0.68mWo7，在對(duì)波長(zhǎng)掃描鎖模光纖激光器的數(shù)值研究中，把摻雜光纖中信號(hào)的增益、FP，可調(diào)諧濾波器的頻移濾波、光纖中的損耗、色散和非線性等作用集總化，模擬得到了腔內(nèi)脈沖的產(chǎn)生和演化過(guò)程。關(guān)鍵詞:ErYb共摻光纖，雙包層，摻Er光纖，馬赫一曾德

5、干涉儀，調(diào)Q，超短脈沖，鎖模，非線性放大光纖環(huán)鏡，自啟動(dòng)，波長(zhǎng)掃描，線形腔，環(huán)形腔，數(shù)值模擬南開大學(xué)碩士學(xué)位論文被動(dòng)鎖模光纖激光器的理論與實(shí)驗(yàn)研究pumpreaches57.6mWpulseswithaveragepowerof0.68mWareobtained.7.Inthenumericalanalysisonwavelengthscanningmodelockedfiberlaserscentralizingthegainofac

6、tivefiberthefilteringefectofFPfiberfilterthelossdispersionandnonlinearefectsinthecavitywedescribethepulsegenerationandevolutionofthepulsesinthecavity.Keywords:ErYbcodopedfiberdoublecladErdopedMachZehnderinterferometerQsw