摻鉺光纖光源的研制.pdf

1、為光纖通信、光纖無源器件測試、光纖光柵傳感系統(tǒng)、光纖陀螺等提供光信號是光纖光源的研究目的，結(jié)合實(shí)驗室光纖光柵傳感系統(tǒng)課題，并為新型光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)提供技術(shù)積累。主要研究了以摻鉺光纖為增益介質(zhì)的光纖光源研制中的相關(guān)技術(shù)，用單程前向、單程后向、雙程前向、雙程后向、雙級雙程前向、雙級雙程后向、單級雙程雙向抽運(yùn)等多種結(jié)構(gòu)，分析了其中參數(shù)變化對光源性能的影響，以所選兩種高低濃度參數(shù)不同的摻鉺光纖為主要元件，在C-波段高功率、L-波段高功率、C-波

2、段高平坦、C+L波段高功率同時輸出等多方面進(jìn)行了深入的研究，并在此基礎(chǔ)上制作出光纖光源樣機(jī)并進(jìn)行了測試，該研究對光纖光源的設(shè)計和制作具有一定的指導(dǎo)和參考意義。 首先介紹了纖維光學(xué)的產(chǎn)生背景、發(fā)展現(xiàn)狀、光纖在通信等領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀、摻鉺光纖ASE光源的發(fā)展及應(yīng)用特色。接著，用低濃度光纖，單程后向得到28.58mW(14.56dBm)的C-波段ASE光，用長的高濃度光纖，單程抽運(yùn)結(jié)構(gòu)，后向得到C-波段光功率達(dá)31.74mW(15.02

3、dBm)，前向L-波段ASE達(dá)10.14mW(10.06dBm)，1575-1620nm間的ASE為5.09mW，實(shí)驗中得到的C-波段最高光源ASE功率達(dá)36.88mW(15.67dBm)。用3dB耦合器自制的反射鏡，實(shí)現(xiàn)雙程后向結(jié)構(gòu)，用短的低濃度光纖，在低抽運(yùn)光下，得到ASE功率為7.68mW(8.85dBm)，3dB帶寬達(dá)35.28nm(不用采用任何外部濾波器，從1526.88-1562.16nm，基本覆蓋了整個C-波段)，平均波長

4、為1545.88nm的ASE光輸出，僅改變抽運(yùn)功率時可以實(shí)現(xiàn)功率為13.23mW(11.21dBm)，3dB帶寬為34.64nm的高平坦ASE光輸出，用雙程前向結(jié)構(gòu)，得到ASE光功率為15.01mW(11.76dBm)，平坦度稍微差一些。用長的高濃度光纖構(gòu)成雙程前向結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)功率為13.13mW(11.18dBm)的L-波段ASE光，1570-1620nm間功率大于9.38mW。雙級雙程結(jié)構(gòu)中，以其后向作為輸出端。第一級雙程前向抽運(yùn)時實(shí)

5、驗得到19.20mW(12.93dBm)的C+L波段寬帶ASE光；第一級采用雙程后向時得到功率為21.13mW(13.25dBm)的C+L波段寬帶ASE光，分析了兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。同樣雙級雙程前向結(jié)構(gòu)光源，第一級采用雙程前向時得到21.48mW(13.32dBm)的L-波段高功率ASE輸出，第一級采用雙程后向時得22.71mW(13.56dBm)的L-波段高功率ASE輸出，并分析了兩種結(jié)構(gòu)的對比優(yōu)缺點(diǎn)。采用一段長40m的高濃度摻鉺光纖，

6、用980nm激光二極管進(jìn)行雙向抽運(yùn)，用光纖環(huán)形鏡實(shí)現(xiàn)雙程，制作了C+L波段ASE樣機(jī)，裝配完畢后，得到26.67mW(14.26dBm)的ASE光，輸出相對較為平坦時，為最高輸出功率為23.23mW(13.66dBm)的C+L波段光。 同時對摻鉺光纖光源研制過程中的主要光電器件從原理及實(shí)驗等各方面作了系統(tǒng)的描述，介紹了操作光電器件的重要注意事項。論文針對TFFP作為解調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用并將摻鉺光纖光源技術(shù)結(jié)合，并結(jié)合實(shí)驗室項目組在TF