基于自動(dòng)溫控系統(tǒng)的高穩(wěn)定摻鉺光纖寬帶光源的研究.pdf

1、摻鉺光纖寬帶光源具有輸出穩(wěn)定性好,頻譜寬,輸出光譜平坦等優(yōu)點(diǎn)。因此摻鉺光纖光源能夠在光纖通信和光纖傳感中得到廣泛的應(yīng)用。在以往的研究中,都集中在提升寬帶光源的平坦性和增加光譜寬度。而作為傳感系統(tǒng)中的探測(cè)光源,輸出光功率的穩(wěn)定性對(duì)傳感系統(tǒng)也有著至關(guān)重要的作用,寬帶光源的輸出穩(wěn)定性主要由泵浦激光器所決定。
　　本文根據(jù)摻鉺光纖寬帶光源的研究現(xiàn)況,主要研究穩(wěn)定摻鉺光纖寬帶光源輸出的相關(guān)技術(shù)。首先,介紹受激自發(fā)輻射放大的基本理論進(jìn)而分析了

2、摻鉺光纖寬帶光源的產(chǎn)生原理,論述摻鉺光纖中鉺離子的躍遷特性。同時(shí)對(duì)寬帶光源系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)做了簡(jiǎn)單的介紹。并具體介紹各個(gè)無源器和有源器件件在整個(gè)系統(tǒng)中的作用。其次,介紹C波段摻鉺光纖寬帶光源的四種主要結(jié)構(gòu),然后分析和比較雙程前向和雙程后向不同結(jié)構(gòu)對(duì)于輸出光譜和輸出光功率的影響。分析不同長(zhǎng)度和不同泵浦功率對(duì)于輸出光譜的影響。受鉺離子自發(fā)機(jī)制影響,鉺離子自發(fā)輻射譜的譜線在1530 nm和1560 nm附近有雙峰結(jié)構(gòu),這嚴(yán)重影響了光譜的譜寬,利

3、用增益平坦濾波器對(duì)輸出光譜進(jìn)行平坦化。最后,主要研究整個(gè)摻鉺光纖寬帶光源系統(tǒng)的穩(wěn)定性,作為泵浦源的半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)定性對(duì)于系統(tǒng)有著至關(guān)重要的作用。而激光器的穩(wěn)定主要有內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電流和激光器本身溫度決定。本文設(shè)計(jì)一種激光器恒流驅(qū)動(dòng)電路,其中包括激光器保護(hù)電路和激光器的驅(qū)動(dòng)電路。在溫控方面,本文利用溫度控制芯片,采用比例積分微分補(bǔ)償算法,控制激光器內(nèi)部熱電制冷器,從而保持了激光器工作時(shí)內(nèi)部的溫度恒定。進(jìn)而使整個(gè)摻鉺光纖寬帶光源系統(tǒng)的輸出功率