2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、2010年,S. K. Turitsyn等學(xué)者提出了隨機分布反饋光纖激光器(RDF-FL)的概念,即基于單模光纖(SMF)中隨機分布的瑞利散射(RS)和拉曼放大增益的光纖激光器。得益于其穩(wěn)定連續(xù)的輸出、很高的光子簡并度和較低的空間相干性,RDF-FL在激光光源,光通信和光傳感等應(yīng)用領(lǐng)域具有獨特優(yōu)勢,其中涉及的激光物理,無序系統(tǒng)理論及非線性光學(xué)等問題也具有重要的學(xué)術(shù)價值。
  目前,基于SMF的RDF-FL增益由拉曼(Raman)放

2、大提供,其激射閾值較高、需要光纖長度較長,且輸出光譜依賴于 SMF的增益譜,如隨著泵浦功率的增加,激光光譜會出現(xiàn)雙峰結(jié)構(gòu),峰值也會移動?;谟性垂饫w的RDF-FL閾值很低,但在短距離的有源光纖中瑞利散射效應(yīng)較弱,通常無法得到隨機激光激射現(xiàn)象。
  鑒于上述原因,本文通過兩種不同增益類型光纖的組合及一定反饋增強手段,實現(xiàn)了高效、低閾值的隨機激光輸出。主要工作和發(fā)現(xiàn)如下:
  首先,基于非線性薛定諤方程并融入拉曼增益、光纖損耗及

3、瑞利散射的頻譜相關(guān)性,獲得拉曼放大系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)傳輸方程;通過 Giles速率方程獲得增益與泵浦的關(guān)系,由此建立EDF增益系統(tǒng)的仿真模型;利用邊界條件,結(jié)合兩類增益系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)傳輸模型,實現(xiàn)了混合光纖結(jié)構(gòu)的理論仿真。結(jié)果能夠反映RDF-FL的功率分布、閾值及頻譜演變特性,且與實驗結(jié)果吻合。
  其次,我們實驗分析了EDF的隨機激光激射情況。在中心波長1480 nm泵浦單獨激勵下,100 m EDF的自發(fā)放大輻射譜(ASE)上出現(xiàn)了少量隨

4、機模式激射。當(dāng)加入SMF后,不管是非對稱還是對稱結(jié)構(gòu),單獨泵浦下的EDF產(chǎn)生的光譜都在1569 nm波長附近出現(xiàn)了大量無序混亂的隨機激射模式,且ASE背景噪聲明顯被壓窄。
  然后,我們分析了非對稱結(jié)構(gòu)下的RDF-FL輸出特性。EDF在腔內(nèi)時,可為SMF中產(chǎn)生的背向散射光提供增益,前向傳輸?shù)墓β瘦斎?輸出曲線沒有明顯的閾值現(xiàn)象,且?guī)缀醪浑SEDF的泵浦功率變化;后向傳輸?shù)募す獯嬖诿黠@的閾值,且隨著EDF泵浦功率的增加,曲線整體向高功

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