基于增益調(diào)控隨機(jī)光纖激光器的特性研究.pdf

1、隨機(jī)光纖激光器是近幾年才興起的新型光纖激光器，它與常規(guī)激光器顯著區(qū)別是沒有邊界明確的周期性光學(xué)諧振腔。它的結(jié)構(gòu)簡單、輸出單橫模以及能夠超長距離傳輸，正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，使其在相關(guān)領(lǐng)域意義非凡。近幾年以來在光纖通信、光纖傳感等領(lǐng)域，利用隨機(jī)激光器獨(dú)特的功率特性、光譜特點(diǎn)和增益調(diào)控等性質(zhì)不斷展開新的科學(xué)研究。
　　早期對于隨機(jī)光纖激光器的工作重點(diǎn)放在基于普通單模光纖的光纖拉曼隨機(jī)激光器，探索了光纖拉曼隨機(jī)激光器在波長可調(diào)諧輸出、窄線寬輸

2、出、多波長輸出以及大功率高效率激光產(chǎn)生方面的獨(dú)特性質(zhì)和優(yōu)勢。事實(shí)上，隨機(jī)光纖激光器可以基于不同類型的增益及對其組合調(diào)控，如布里淵增益、有源光纖增益以及通過特種光纖的引入實(shí)現(xiàn)增益調(diào)控等。本文主要研究了混合增益在多波長隨機(jī)光纖激光器上的應(yīng)用及漸變拉曼增益光纖在大功率激光器上的應(yīng)用。
　　首先，研究了基于布里淵增益的多波長隨機(jī)光纖激光器，利用高功率的窄線寬布里淵雙向泵浦以及半開腔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了6級斯托克斯光輸出的數(shù)百毫瓦級的隨機(jī)光纖激光輸

3、出。為了降低多波長隨機(jī)光纖激光器的閾值并提高級聯(lián)階數(shù)，采用1455 nm泵浦在摻鉺光纖和色散補(bǔ)償光纖中，其中摻鉺光纖提供摻鉺增益，色散補(bǔ)償光纖提供拉曼增益，研究了基于布里淵-摻鉺-拉曼混合增益的多波長隨機(jī)光纖激光器。布里淵泵浦功率為0 dBm，1455 nm泵浦功率為數(shù)十mW時(shí)即可產(chǎn)生布里淵隨機(jī)光纖激光激射。通過優(yōu)化1455 nm泵浦功率，可以得到了290條信道間隔為0.08 nm的寬帶多波長輸出，3 dB平坦帶寬為23.2 nm，表明

4、采用混合增益有利于提高布里淵多波長隨機(jī)光纖激光器的輸出特性。
　　在拉曼隨機(jī)光纖激光器研究方面，針對激光器輸出功率提升問題，理論研究了一種基于漸變拉曼增益光纖的高功率隨機(jī)光纖激光器實(shí)現(xiàn)方案，利用纖芯芯徑隨光纖長度線性增加的拉曼增益系數(shù)漸變光纖（錐形光纖），既能增大泵浦光功率，又能增加高階斯托克斯光閾值，從而提升一階隨機(jī)光纖激光最大輸出功率。理論仿真了泵浦注入方向、光纖長度、不同芯徑比例對錐形光纖隨機(jī)激光器輸出特性的影響。通過錐形光