多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器線寬壓縮技術(shù)的研究.pdf

1、伴隨著高容量光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展與成熟，近年來(lái)密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)得到了大量應(yīng)用，作為關(guān)鍵器件之一的多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器得到了廣泛研究。由于多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、室溫工作等優(yōu)點(diǎn)，其在光通信、光學(xué)傳感、光學(xué)測(cè)量以及微波產(chǎn)生等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。而目前針對(duì)多波長(zhǎng)光纖激光器的研究主要集中在高功率和窄線寬兩方面。本文以多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器線寬壓縮技術(shù)為研究對(duì)象，進(jìn)行了相關(guān)的理論及實(shí)驗(yàn)研究。主要內(nèi)容包括:

2、
　　 1.介紹了多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和研究進(jìn)展。
　　 2.闡述了光纖激光器的理論及實(shí)現(xiàn)原理，選取多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器的兩種經(jīng)典光濾波器做了分析和仿真，分類總結(jié)了多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器常用的線寬壓縮技術(shù)。
　　 3.提出了一種基于相移光柵的多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器，該激光器以雙相移點(diǎn)相移光柵作為選頻器件，利用雙相移點(diǎn)相移光柵這種特殊光柵實(shí)現(xiàn)輸出激光的線寬壓縮;分析了單、雙相移點(diǎn)相移光柵的形成原理，并對(duì)

3、其傳輸特性做了仿真實(shí)驗(yàn)。以980nm的激光二極管(LD)作為抽運(yùn)源，在室溫下得到了穩(wěn)定的三波長(zhǎng)激光輸出，其輸出波長(zhǎng)的峰值波動(dòng)范圍小于0.6dB。此外，還對(duì)激光器的溫度特性進(jìn)行了研究，研究表明:通過(guò)改變溫度可以實(shí)現(xiàn)輸出激光的微調(diào)諧。
　　 4.提出了一種基于F-P光纖環(huán)濾波器的窄線寬環(huán)形腔摻鉺光纖激光器，利用兩個(gè)耦合比為30∶70的耦合器和一段未泵浦摻鉺光纖組成F-P光纖環(huán)，對(duì)F-P光纖環(huán)濾波器的結(jié)構(gòu)和輸出特性進(jìn)行了研究;研究表明

4、:F-P光纖環(huán)濾波器產(chǎn)生的梳狀譜，可以增大激光模式間的FSR，通過(guò)對(duì)摻鉺光纖的優(yōu)化和耦合器的選擇可以提高該濾波器的精細(xì)度，而F-P光纖環(huán)中的未泵浦摻鉺光纖起到飽和吸收體的作用，從而使輸出激光的線寬得到有效壓縮。將保偏光纖光柵和F-P光纖環(huán)濾波器共同應(yīng)用于摻鉺光纖激光器，在室溫下得到了3dB線寬均小于0.07nm（實(shí)驗(yàn)室光譜儀最小分辨率）的窄線寬雙波長(zhǎng)輸出。通過(guò)控制偏振控制器實(shí)現(xiàn)了單雙波長(zhǎng)的可開(kāi)關(guān)操作，在2小時(shí)的觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，雙波長(zhǎng)的峰值功