環(huán)形腔光纖激光器的理論和實驗研究.pdf

1、隨著光通信技術的不斷發(fā)展，人們對光通信系統(tǒng)光源的要求越來越高，而光纖激光器以其顯著的優(yōu)勢受到了廣泛的關注，本文對環(huán)形腔摻Y(jié)b<'3+>光纖激光器、環(huán)形腔摻Er<'3+>光纖激光器和可調(diào)諧大功率光纖激光器進行了理論和實驗研究。 主要內(nèi)容如下： 1.在忽略放大自發(fā)輻射(ASE)的情況下，從速率方程出發(fā)，詳細推導出環(huán)形腔摻Y(jié)b<'3+>光纖激光器的閾值功率、增益、斜率效率及輸出功率的解析表達式；對環(huán)形腔摻Y(jié)b<'3+>光纖激光器進行數(shù)

2、值模擬，詳細分析了激光器閾值、輸出功率、增益等重要參數(shù)與抽運功率、光纖長度、光纖摻雜濃度、激光器輸出耦合比等參量之間的關系。結(jié)果表明，激光器結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇對激光器的優(yōu)化設計具有重要意義。 2.從偏振主態(tài)理論出發(fā)，分析了利用非線性偏振旋轉(zhuǎn)技術實現(xiàn)光纖激光器波長可調(diào)諧的機理，并推導出光纖激光器的工作波長、調(diào)諧帶寬、調(diào)諧精度等特性與光纖長度、偏振角等結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關系。 3.實驗研制了以不同長度(10cm、20cm)的高摻雜濃

3、度Yb<'3+>纖為增益介質(zhì)的短腔長光纖激光器，激光器的閾值功率為36.8mW和39.4mW、最大輸出功率為21.1mW和12.7mW、斜率效率為8.2％和5.1％；利用光纖的非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應，實驗研制了連續(xù)可調(diào)諧摻Y(jié)b<'3+>光纖激光器，其連續(xù)調(diào)諧范圍為9.88nm。 4.理論分析了環(huán)形腔摻Er<'3+>光纖環(huán)形腔激光器的輸出特性，獲得了穩(wěn)態(tài)條件下激光器輸出功率、閾值泵浦功率和斜率效率的解析表達式，結(jié)合MATLAB編程，對