基于人工可控后向散射光纖的隨機(jī)激光器研究.pdf

1、隨機(jī)分布反饋光纖激光器(RDFFL)是基于單模光纖的受激Raman散射(SRS)增益和瑞利后向散射(RBS)的無(wú)腔隨機(jī)光纖激光器。它的提出和研究對(duì)非線性光纖光學(xué)、分布式光纖傳感、光纖通信等方面具有深遠(yuǎn)的影響，也為激光物理、非線性光學(xué)和光纖激光器開(kāi)拓了一個(gè)新的研究領(lǐng)域。
　　但是，由于光纖損耗和瑞利散射系數(shù)很小，隨機(jī)分布反饋光纖激光器通常需要長(zhǎng)達(dá)數(shù)十甚至數(shù)百千米長(zhǎng)度的反饋光纖。為了降低隨機(jī)分布反饋光纖激光器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，減小反饋光纖

2、的長(zhǎng)度，本文提出采用飛秒激光微加工技術(shù)，(1)在普通單模光纖中引入人工可控的反射點(diǎn)（反饋較?。?，增強(qiáng)單模光纖的后向反射。(2)在摻鉺光纖中引入人工可控的反射點(diǎn)（反饋較強(qiáng)），以反射點(diǎn)的光反饋代替光柵陣列的光反饋。采用刻寫(xiě)的人工可控后向反射光纖作為反饋光纖，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)可控的基于人工可控后向散射光纖的隨機(jī)激光器。
　　論文的研究?jī)?nèi)容包括三部分:
　　1.首先根據(jù)單模光纖的后向散射理論，模擬了在單模光纖單位長(zhǎng)度刻寫(xiě)一個(gè)反射點(diǎn)的相對(duì)后向

3、反射功率，分析了采用飛秒激光微加工技術(shù)增強(qiáng)單模光纖后向反饋的可行性。
　　2.其次介紹了實(shí)驗(yàn)裝置，并采用光時(shí)域反射(OTDR)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刻寫(xiě)光纖的后向反射軌跡，研究了人工可控后向反射光纖的最優(yōu)化刻寫(xiě)參數(shù)，根據(jù)最優(yōu)化的刻寫(xiě)參數(shù)刻寫(xiě)了高后向反射的人工可控后向反饋單模光纖和人工可控后向反饋摻鉺光纖。
　　3.最后提出一種基于人工可控后向反饋單模光纖和摻鉺光纖的半開(kāi)放腔隨機(jī)激光器。通過(guò)泵浦摻鉺光纖所獲得的增益代替受激拉曼散射增益，

4、采用人工可控后向散射光纖作為反饋光纖，中心波長(zhǎng)為1530nm的布拉格光纖光柵(FBG)作為濾波器。分別獲得了基于人工可控后向反饋單模光纖和摻鉺光纖的隨機(jī)激光器。研究結(jié)果表明:將基于人工可控后向反饋單模光纖的隨機(jī)激光器的反饋光纖長(zhǎng)度縮短至幾百米;在摻鉺光纖中引入人工可控的反射點(diǎn)（反饋較強(qiáng)），以幾十個(gè)反射點(diǎn)的光反饋代替了光柵陣列的光反饋，獲得了穩(wěn)定的激光輸出。基于人工可控后向散射光纖的隨機(jī)激光器改善了傳統(tǒng)隨機(jī)分布反饋光纖激光器反饋光纖較長(zhǎng)的