可切換雙波長(zhǎng)、單縱模2μm光纖激光器的研究.pdf

1、由于水分子在2μm波段附近有很強(qiáng)的中紅外吸收峰，且人眼安全的特點(diǎn)，使得摻銩光纖激光器在激光醫(yī)學(xué)、激光雷達(dá)、空間光通信等方面有較多應(yīng)用前景。在這個(gè)大框架下，新型的2μm多波長(zhǎng)可切換光纖激光器和2μm多波長(zhǎng)可切換單縱模光纖激光器在通信系統(tǒng)中能夠提高通訊信道數(shù)，在傳感網(wǎng)絡(luò)中能夠提高光源部分的緊湊和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。而目前對(duì)于該方向的研究報(bào)道較少，卻有著十分可觀的應(yīng)用前景，因此對(duì)于2μm的可切換多波長(zhǎng)、單縱模光纖激光器的研究顯得十分重要。
　　

2、本論文是在國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目子課題“光纖傳感接入組網(wǎng)關(guān)鍵器件與技術(shù)研究”（項(xiàng)目編號(hào)“61290315”）的支持下完成的。根據(jù)項(xiàng)目需求，提出了一種新型的2μm多波長(zhǎng)可切換可調(diào)諧光纖激光器和一種2μm多波長(zhǎng)可切換的單縱模光纖激光器。并對(duì)相關(guān)的機(jī)理進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，對(duì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了討論和驗(yàn)證。本文具體的主要內(nèi)容包括：
　　(1)對(duì)2μm光纖激光器、2μm多波長(zhǎng)可切換光纖激光器、單縱模光纖激光器進(jìn)行了大量的文獻(xiàn)調(diào)研，通過(guò)研

3、究2μm多波長(zhǎng)可切換光纖激光器和多波長(zhǎng)單縱模光纖激光器的研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)，為本論文的方案設(shè)計(jì)提供重要的參考。
　　(2)介紹了銩鈥共摻光纖作為增益光纖以1570nm激光為泵浦光產(chǎn)生2μm激射的理論原理。通過(guò)縱模理論、譜線加寬、增益競(jìng)爭(zhēng)分析了利用損耗調(diào)制實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)可切換的原理。介紹了單縱模光纖激光器的概念，以及未泵浦光纖壓窄線寬的理論和自注入鎖定提高單縱模穩(wěn)定性理論。該理論分析為本論文的方案設(shè)計(jì)提供重要的理論依據(jù)。
　　(3

4、)搭建了基于3×3耦合器搭建了共同增益介質(zhì)，不同腔體的2μm光纖激光器，實(shí)驗(yàn)分析了其可切換、可調(diào)諧、功率可控制的特性。通過(guò)調(diào)節(jié)腔內(nèi)損耗和1570nm泵浦光功率，得到了同時(shí)輸出的雙波長(zhǎng)2μm激光，得到了6.5nm和4.0nm的調(diào)諧范圍半寬全高為0.2nm左右，功率波動(dòng)在0.78dB以內(nèi)，波長(zhǎng)漂移在0.08nm左右。
　　(4)基于未泵浦光纖形成飽和吸收體壓窄線寬的機(jī)制和自注入鎖定反饋對(duì)激光器形成和穩(wěn)定單縱模輸出的作用，搭建并實(shí)驗(yàn)了一