主動(dòng)鎖模光纖環(huán)形激光器的穩(wěn)定性研究.pdf

1、在當(dāng)前的高速光通信系統(tǒng)中,光源的選擇是至關(guān)重要的,我們需要波長(zhǎng)精度非常高,多個(gè)波長(zhǎng)間隔固定,且出射脈沖非常窄的光源.因此,主動(dòng)鎖模光纖環(huán)型激光器以其固有的優(yōu)勢(shì)成為高速光通信系統(tǒng)中的首選光源.該文首先闡述了主動(dòng)鎖模光纖環(huán)形激光器的基本原理,并采用ABCD矩陣分析方法對(duì)其進(jìn)行了分析.通過對(duì)大色散腔的特性的研究,得出了大色散腔主動(dòng)鎖模光纖環(huán)形激光器具有較好的穩(wěn)定性和抑制噪聲能力.通過對(duì)主動(dòng)鎖模光纖環(huán)形激光器的諧振特性的研究,進(jìn)一步分析其特性.

2、目前在主動(dòng)鎖模光纖環(huán)型激光器的研究中,面臨的主要問題是穩(wěn)定性較差.在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境中,一般也就能夠穩(wěn)定工作幾個(gè)小時(shí).該激光器的不穩(wěn)定性可以分為短期不穩(wěn)定性和長(zhǎng)期不穩(wěn)定性.短期不穩(wěn)定性表現(xiàn)為:在腔長(zhǎng)與調(diào)制頻率匹配的條件下,輸出光脈沖的幅度仍然不停抖動(dòng),光譜也不斷變化.這主要?dú)w結(jié)為豫弛振蕩和超模競(jìng)爭(zhēng)這兩個(gè)因素的影響.長(zhǎng)期不穩(wěn)定性則表現(xiàn)為:當(dāng)穩(wěn)定時(shí),激光器滿足諧波鎖模的條件,即調(diào)制頻率與腔長(zhǎng)嚴(yán)格匹配,而當(dāng)調(diào)制頻率或腔長(zhǎng)發(fā)生變化,容易造成失鎖,激

3、光器將不能輸出穩(wěn)定的脈沖波形.由于光纖對(duì)外界環(huán)境敏感,如隨溫度的變化伸長(zhǎng)縮短以及折射率的變化;另外微波頻率也會(huì)漂移,這些都造成調(diào)制頻率與腔長(zhǎng)不匹配,影響激光器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性.目前解決短期不穩(wěn)定性的方法是抖動(dòng)腔長(zhǎng)和在激光器中加入F-P腔濾波器.前者可以消除超模競(jìng)爭(zhēng),但會(huì)加劇弛豫振蕩;后者的主要問題是會(huì)帶來較大的插入損耗.解決長(zhǎng)期不穩(wěn)定性的方法是引入反饋電路,通過反饋信號(hào)來不斷調(diào)節(jié)主動(dòng)鎖模光纖環(huán)激光器的腔長(zhǎng)或調(diào)制頻率,使二者保持匹配.在實(shí)際設(shè)