多波長光纖光源的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會對光纖通信容量需求的不斷增長，密集波分復(fù)用系統(tǒng)成為國內(nèi)外研究的熱點，多波長光纖光源作為其中重要的光纖有源器件而備受青睞。 本論文選取多波長光纖光源作為研究課題，介紹了作者在摻鉺光纖多波長超熒光光源、多波長摻鉺光纖激光器和多波長拉曼光纖激光器方面進(jìn)行的一些理論和實驗研究工作，主要內(nèi)容可歸納如下： 1．對透射式、反射式和雙程式Mach-Zehnder干涉儀的濾波特性進(jìn)行了理論研 究和模擬：采用這三種干涉儀分別對

2、自行研制的雙程后向摻鉺光纖超熒光光源進(jìn)行光譜分割，構(gòu)建了三種多波長超熒光光源；其中，采用雙程Mach-Zehnder干涉儀的多波長超熒光光源獲得了優(yōu)良的輸出特性，其消光比高達(dá)27dB，1550nm附近的20個波長輸出功率起伏小于0.5dB。 2．利用雙程Mach-Zehnder干涉儀對雙程后向摻鉺光纖超熒光光源進(jìn)行光譜預(yù) 分割，得到的多波長超熒光光源性能更佳：波長間隔～0.8nm、消光比～18dB、輸出功率～25.3mW;并通

3、過改變Mach-Zehnder干涉儀的臂長差，使器件實現(xiàn)了1550nm波長附近波長間隔～0.4nm、消光比～16dB的50個波長輸出。 3．采用兩個光纖環(huán)鏡作為腔鏡，構(gòu)建了一種線形腔可調(diào)諧多波長摻鉺光纖激光 器。利用Mach-Zehnder干涉儀，采用液氮冷卻的方法，并通過調(diào)節(jié)輸出端光纖環(huán)鏡的反射率，成功實現(xiàn)了摻鉺光纖激光器在1525～1555nm范圍內(nèi)波長間隔為～0.4nm、最多波長數(shù)目48個的密集多波長輸出，并實現(xiàn)了多波長

4、激光運轉(zhuǎn)區(qū)域的靈活調(diào)節(jié)。利用Mach-Zehnder干涉儀構(gòu)建了一個環(huán)形腔多波長摻鉺光纖激光器，實現(xiàn)了激光器在波長間隔分別為～0.4nm、～0.8nm的28和16個波長激光輸出，并在輸出穩(wěn)定性方面有較大改善。 4．對拉曼光纖激光器進(jìn)行了理論研究和數(shù)值模擬。引入了多波長拉曼光纖激光 器的理論模型，提出了適合MATLAB軟件編程的矩陣模型：對模擬算法進(jìn)行了改進(jìn)，并結(jié)合矩陣模型，對幾種拉曼光纖激光器的輸出特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明

5、，改進(jìn)后的矩陣模型有效地提高了程序設(shè)計的靈活性和通用性，大大縮減了編程模擬的工作量。 5．分別構(gòu)建了1245nm和1495nm線形腔級聯(lián)拉曼光纖激光器，并分別將它們 作為泵浦源，設(shè)計了三種多波長拉曼光纖激光器。采用1245nm線形腔級聯(lián) 拉曼光纖激光器作為泵浦源，對一種簡單結(jié)構(gòu)的環(huán)形腔多波長拉曼光纖激光 器進(jìn)行了實驗研究：實現(xiàn)了包括四級Stokes波及其諧波在內(nèi)的多條激光譜線 輸出，輸出最大波長1600nm；觀察到光譜展