被動鎖模光纖激光器的理論與實驗研究.pdf

1、南開大學碩士學位論文被動鎖模光纖激光器的理論與實臉研究摘要光纖激光器已經(jīng)廣泛應用于光纖通信、光纖傳感和激光技術(shù)等領(lǐng)域中。隨著現(xiàn)代社會對光纖通信容量需求的不斷增長，高碼率時分復用系統(tǒng)成為研究的熱點，這促使人們研制出高性能鎖模光纖激光器，特別是作為高速通信系統(tǒng)光源的鎖模摻餌光纖激光器。本論文對被動鎖模摻Er光纖激光器、包層泵浦ErYb共摻光纖激光器、MachZehnder千涉儀調(diào)Q的摻Er光纖激光器進行了理論和實驗研究，主要內(nèi)容可歸納如下:

2、1.結(jié)合ErYb共摻光纖中的穩(wěn)態(tài)速率啟呈和功率傳輸方程，利用Matlab軟件編程，分別對線形腔和環(huán)形腔結(jié)構(gòu)的雙包層ErYb共摻光纖激光器輸出特性進行了數(shù)值模擬。在線形腔結(jié)構(gòu)中分析了輸出功率隨泵浦功率、激光輸出波長、腔鏡反射率以及光纖長度的變化情況在環(huán)形腔結(jié)構(gòu)中，研究了輸出功率對輸出拐合比、泵浦功率以及激光波長的依賴關(guān)系。2在線形腔ErYb共摻光纖激光器的實驗研究中，在泵浦功率為3.14W情況下得到了1.1W的高功率輸出。激光中心波長為1

3、548.5run，斜率效率為39V6.3.對一種全光纖結(jié)構(gòu)的MachZehnder干涉儀調(diào)Q摻Er激光器進行數(shù)值模擬，利用功率傳輸方程分別研究了泵浦功率、重復頻率、摻雜光纖長度及腔長對脈沖峰值功率和脈寬的影響。4，對非線性放大光纖環(huán)鏡的特性進行了分析，利用非線性放大光纖環(huán)鏡作為可飽和吸收體在環(huán)形腔摻Er光纖激光器中實現(xiàn)了鎖模輸出，得到中心波長1.56PM譜寬2.8nm、重復頻率為11MHz的脈沖序列。5利用鎖模方程，對被動鎖模光纖激光器

4、的自啟動特性進行了研究.得出了實現(xiàn)自啟動的條件。6，分析了波長掃描鎖模光纖激光器的工作原理，在實驗中得到重復頻率25MHz，波長掃描范圍1527nm1534am的穩(wěn)定脈沖序列，脈沖平均功率最高達到0.68mWo7，在對波長掃描鎖模光纖激光器的數(shù)值研究中，把摻雜光纖中信號的增益、FP，可調(diào)諧濾波器的頻移濾波、光纖中的損耗、色散和非線性等作用集總化，模擬得到了腔內(nèi)脈沖的產(chǎn)生和演化過程。關(guān)鍵詞:ErYb共摻光纖，雙包層，摻Er光纖，馬赫一曾德

5、干涉儀，調(diào)Q，超短脈沖，鎖模，非線性放大光纖環(huán)鏡，自啟動，波長掃描，線形腔，環(huán)形腔，數(shù)值模擬南開大學碩士學位論文被動鎖模光纖激光器的理論與實驗研究pumpreaches57.6mWpulseswithaveragepowerof0.68mWareobtained.7.Inthenumericalanalysisonwavelengthscanningmodelockedfiberlaserscentralizingthegainofac

6、tivefiberthefilteringefectofFPfiberfilterthelossdispersionandnonlinearefectsinthecavitywedescribethepulsegenerationandevolutionofthepulsesinthecavity.Keywords:ErYbcodopedfiberdoublecladErdopedMachZehnderinterferometerQsw