寬帶摻鉺光纖超熒光光源的研究.pdf

1、摻鉺超熒光光纖光源(ED-SFS)是一種性能優(yōu)良的寬帶光源,它在光纖傳感器、光纖探測器、及航天導(dǎo)航級的光纖陀螺儀(FOG)中得到越來越廣泛的應(yīng)用,使摻鉺超熒光光纖光源得到了迅速的發(fā)展.本論文對摻鉺超熒光光纖光源進(jìn)行了理論分析,在此基礎(chǔ)上對不同結(jié)構(gòu)的C波段、L波段、以及C+L波段超熒光進(jìn)行了數(shù)值模擬和實驗研究.主要內(nèi)容如下: 1、緒論中,介紹了超熒光的形成原理以及目前摻鉺光纖超熒光光源國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀； 2、模型推導(dǎo)及算法

2、設(shè)計:(1)闡述了ED-SFS的原理和結(jié)構(gòu),分別推導(dǎo)了在980rim及1480nm泵浦下,鉺離子能級的粒子數(shù)方程,并列出了簡化模型下的ED-SFS沿光纖長度演變的微分方程組和不同超熒光結(jié)構(gòu)的邊界條件；(2)將ED-SFS的模型簡化為2N+1維的微分方程組的邊值問題,詳細(xì)介紹了這一邊值問題求解算法的內(nèi)容:打靶法以及改進(jìn)的Newton迭代公式；(3)詳細(xì)推導(dǎo)了數(shù)值模擬中初始參數(shù)的計算方法,并介紹了算法程序中模塊的構(gòu)成及作用； 3、單

3、程結(jié)構(gòu)C波段超熒光的模擬及實驗:(1)模擬了經(jīng)典Wysocki參數(shù)及C600鉺纖參數(shù)下單程前向和單程后向結(jié)構(gòu)超熒光的輸出特性曲線,并討論了超熒光的工作機(jī)理；(2)對單程前向和單程后向結(jié)構(gòu)在C波段的超熒光進(jìn)行了實驗研究,其實驗結(jié)果與理論模擬完全相符. 4、雙程前向結(jié)構(gòu)L波段超熒光的模擬及實驗:(1)在L1500高摻雜鉺纖的參數(shù)條件下,分析了雙程前向結(jié)構(gòu)超熒光的輸出特性隨鉺纖長度變化的情況,并從理論上得到了L波段最平坦超熒光輸出時的