單頻光纖激光器揩振腔的研究.pdf

1、作為光纖激光器的研究方向之一，單頻光纖激光器以窄線寬單頻輸出、相干性好等優(yōu)點(diǎn)在數(shù)據(jù)存儲、光纖傳感、高精度光譜分析和相干光通信等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 在光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)中，諧振腔的特性對于單頻輸出起著至關(guān)重要的作用。本文重點(diǎn)對單頻激光器的模式選擇器件光纖Bragg光柵(FBG:Fiber Bragg Grating)以及諧振腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論分析和仿真，主要的研究內(nèi)容和成果如下：
　　 1．從激光產(chǎn)生的條件

2、出發(fā)，得到了光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)；對其工作原理進(jìn)行了深入地說明，并分析了各組成部分所發(fā)揮的作用；詳細(xì)介紹了激光器的模式選擇原理，據(jù)此提出了實(shí)現(xiàn)單頻輸出常見的方法以及常用的諧振腔結(jié)構(gòu)，并對其優(yōu)缺點(diǎn)加以分析。
　　 2．從光纖的光敏性出發(fā)，簡單介紹了光纖光柵的各種不同的寫入方法以及分類。由經(jīng)典的耦合模理論對FBG的耦合模方程進(jìn)行了推導(dǎo)和歸納，得到其反射特性；針對不同的參數(shù)對峰值反射率以及反射帶寬的影響進(jìn)行了仿真，并得出了相應(yīng)的結(jié)論。

3、在此基礎(chǔ)上，對由高反射鏡構(gòu)成的普通的Fabry-Pérot(F-P)腔和FBG構(gòu)成的F-P腔分別進(jìn)行了仿真和分析，并加以比較。通過和普通的F-P腔對比發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)BG本身存在一個(gè)有效長度，可充當(dāng)有效腔長的一部分；FBG型F-P腔具有更加精細(xì)的模式選擇特性，在保證峰值反射率不變的情況下，通過選取適當(dāng)?shù)那婚L和光柵長度即可實(shí)現(xiàn)單頻輸出。
　　 3．在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，采用相位掩模技術(shù)成功地在單模光纖的纖芯中寫入了FBG。通過光譜儀對其透射譜進(jìn)