新型光纖激光器的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、自從世界上第一臺(tái)光纖激光器出現(xiàn)以后，光纖激光器便以其特有的優(yōu)點(diǎn)引起廣泛的關(guān)注和研究，隨之光纖激光器也迅速發(fā)展起來(lái)。近年來(lái)光通信、光纖分布式拉曼溫度傳感及人眼安全波段的激光空間傳感等迅速發(fā)展對(duì)高功率光纖激光器有著迫切需求。本文的主要工作圍繞著高功率的單頻和調(diào)Q光纖激光器展開了研究，獲得了豐碩的成果。 本論文主要的研究成果有： 1.用傅里葉變換的方法對(duì)鎖模激光器模式間的位相和振幅漲落對(duì)鎖模脈沖列特性的影響進(jìn)行了分析。將鎖模激

2、光器中各模式的位相和振幅漲落作傅里葉展開，再通過(guò)增益譜抽樣的傅里葉變化得到其時(shí)域行為。分析結(jié)果表明振幅的系統(tǒng)漲落及隨機(jī)漲落均不引起脈寬的明顯變化，只引起脈沖間背景的加大，但位相的隨機(jī)漲落會(huì)使脈沖列強(qiáng)度產(chǎn)生波動(dòng)。所用物理圖像簡(jiǎn)明，結(jié)果對(duì)鎖模脈激光器實(shí)驗(yàn)研究有參考意義。 2.研制成功DFB自注入鎖定環(huán)腔光纖激光器，利用DFB激光器作為種籽源實(shí)現(xiàn)自注入鎖定，同時(shí)利用摻鉺光纖的SHB效應(yīng)有效地壓窄了作為種籽源的DFB光纖激光器線寬，獲得

3、了功率為116mW，線寬小于2kHz的單頻光纖激光器。激光器穩(wěn)定性很好，并且具有進(jìn)一步提高輸出功率的潛力。 3.研究了摻鉺光纖作為可飽和吸收體的被動(dòng)調(diào)Q光纖激光器的輸出特性，利用環(huán)腔結(jié)構(gòu)獲得了信噪比>80dB，中心波長(zhǎng)穩(wěn)定，峰值功率>0.2W，脈寬<4us的調(diào)Q激光輸出。此調(diào)Q激光器成本低廉，結(jié)構(gòu)緊湊，輸出穩(wěn)定。 4.研究了環(huán)形腔摻鉺光纖激光器的在增益調(diào)開關(guān)下的輸出特性，獲得了脈寬可調(diào)，重復(fù)頻率可調(diào)的脈沖輸出，輸出峰值功

4、率>0.3W，脈寬小于1us。研究了光纖DFB激光器增益開關(guān)特性，獲得脈寬<200ns的脈沖輸出。 5.研究了基于光纖中RS-SBS效應(yīng)的被動(dòng)調(diào)Q光纖激光器，對(duì)腔結(jié)構(gòu)做了重要改進(jìn)，通過(guò)內(nèi)置起偏器和偏振控制器，降低了激光器的閾值，在1.5um和1um波段分別獲得了脈寬<20ns和<2ns的脈沖輸出，峰值功率200W-400W。研究了在1.5um波段的受激布里淵被動(dòng)鎖模光纖激光器輸出特性。 本論文創(chuàng)新點(diǎn)有： 1.提出

5、利用小功率的光纖DFB激光器做種籽源，在摻鉺光纖內(nèi)誘發(fā)空間燒孔，通過(guò)環(huán)路放大結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自注入鎖定的方案，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了窄線寬和大功率的單頻激光輸出，線寬<2kHz，功率為116mW。 2.首次研究了光纖DFB激光器的在增益開關(guān)下的輸出特性，所獲得的脈沖峰值功率遠(yuǎn)高于激光器在穩(wěn)衡條件下工作時(shí)的功率，輸出脈寬<200ns。 3.在現(xiàn)有RS-SBS被動(dòng)調(diào)Q激光器的基礎(chǔ)上，通過(guò)加入起偏器及偏振控制器，極大的降低了這種激光器的閾值，在很