基于雙折射濾波效應(yīng)的可調(diào)諧多波長摻鉺光纖激光器的研究.pdf

1、由于在高容量光纖通信、光學(xué)檢測以及光纖傳感等領(lǐng)域中的廣泛運(yùn)用，近年來可調(diào)諧多波長摻鉺光纖激光器受到了研究者們的廣泛關(guān)注。然而，現(xiàn)有的可調(diào)諧多波長摻鉺光纖激光器通常借助梳狀濾波器的調(diào)諧性能來實現(xiàn)自身的調(diào)諧功能，存在調(diào)諧功能單一、多個參量控制交叉串?dāng)_和激光調(diào)諧可控性差等問題。為克服以上問題，本文提出了一種新型的可調(diào)諧多波長激光器，具備多個參量單獨調(diào)諧的功能。此外本文還分別從理論和實驗方面對多波長摻鉺光纖激光器的調(diào)諧性能進(jìn)行研究，提出了可調(diào)諧

2、激光器輸出特性的優(yōu)化方案，具體研究內(nèi)容如下：
　　首先，利用雙折射濾波效應(yīng)的調(diào)諧性能，本文提出了一種具有環(huán)路結(jié)構(gòu)的Lyot雙折射濾波器理論模型，利用瓊斯矩陣法分別對一階和二階Lyot雙折射濾波器的輸出特性進(jìn)行了研究，并進(jìn)行了數(shù)值仿真驗證。
　　其次，本文提出并證明了一種新型的可調(diào)諧多波長激光器。其調(diào)諧功能是通過將功率對稱型非線性光纖環(huán)鏡引起的強(qiáng)度相干損耗效應(yīng)與一階 Lyot雙折射光纖濾波器引起的雙折射濾波效應(yīng)相結(jié)合而實現(xiàn)。利

3、用非線性光纖環(huán)鏡與Lyot雙折射濾波器在調(diào)諧功能上的互補(bǔ)性，實現(xiàn)了多輸出參量的單獨調(diào)諧。通過調(diào)節(jié)一階Lyot濾波器，能實現(xiàn)波峰位置在一個自由光譜區(qū)內(nèi)連續(xù)的精細(xì)調(diào)諧。而調(diào)節(jié)NOLM可實現(xiàn)光譜范圍的粗調(diào)諧功能，光譜最大移動量達(dá)到8 nm。同時，本文分別采用調(diào)節(jié)NOLM輸入光偏振態(tài)和控制泵浦功率兩種方式實現(xiàn)對波長數(shù)目的控制，最大波長數(shù)目高達(dá)18條。此系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性，波長漂移低于0.06 nm，功率振蕩低于0.35 dB，且單波長的頻域信

4、號中不存在高頻分量。另一方面，通過將以上系統(tǒng)中的濾波器替換為二階Lyot濾波器，還能對0.52 nm，0.78 nm和1.56 nm三種不同波長間隔進(jìn)行切換，最終實現(xiàn)了波長間隔、波長數(shù)目、光譜范圍的三種單獨調(diào)諧功能。
　　最后，本文對基于一階Lyot雙折射濾波器的激光系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的性能優(yōu)化研究。通過分別調(diào)節(jié)摻鉺光纖、單模光纖及保偏光纖的長度，研究系統(tǒng)的調(diào)諧性能。當(dāng)選擇摻鉺光纖長度為15 m，單模光纖長度為10 km，保偏光纖長度