可切換雙波長、單縱模2μm光纖激光器的研究.pdf

1、由于水分子在2μm波段附近有很強的中紅外吸收峰，且人眼安全的特點，使得摻銩光纖激光器在激光醫(yī)學、激光雷達、空間光通信等方面有較多應用前景。在這個大框架下，新型的2μm多波長可切換光纖激光器和2μm多波長可切換單縱模光纖激光器在通信系統(tǒng)中能夠提高通訊信道數(shù)，在傳感網(wǎng)絡中能夠提高光源部分的緊湊和經(jīng)濟實用性。而目前對于該方向的研究報道較少，卻有著十分可觀的應用前景，因此對于2μm的可切換多波長、單縱模光纖激光器的研究顯得十分重要。
　　

2、本論文是在國家自然科學基金重大項目子課題“光纖傳感接入組網(wǎng)關鍵器件與技術研究”（項目編號“61290315”）的支持下完成的。根據(jù)項目需求，提出了一種新型的2μm多波長可切換可調(diào)諧光纖激光器和一種2μm多波長可切換的單縱模光纖激光器。并對相關的機理進行了深入系統(tǒng)的研究，對相應的實驗結(jié)果進行了討論和驗證。本文具體的主要內(nèi)容包括：
　　(1)對2μm光纖激光器、2μm多波長可切換光纖激光器、單縱模光纖激光器進行了大量的文獻調(diào)研，通過研

3、究2μm多波長可切換光纖激光器和多波長單縱模光纖激光器的研究進展和發(fā)展趨勢，為本論文的方案設計提供重要的參考。
　　(2)介紹了銩鈥共摻光纖作為增益光纖以1570nm激光為泵浦光產(chǎn)生2μm激射的理論原理。通過縱模理論、譜線加寬、增益競爭分析了利用損耗調(diào)制實現(xiàn)多波長可切換的原理。介紹了單縱模光纖激光器的概念，以及未泵浦光纖壓窄線寬的理論和自注入鎖定提高單縱模穩(wěn)定性理論。該理論分析為本論文的方案設計提供重要的理論依據(jù)。
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4、)搭建了基于3×3耦合器搭建了共同增益介質(zhì)，不同腔體的2μm光纖激光器，實驗分析了其可切換、可調(diào)諧、功率可控制的特性。通過調(diào)節(jié)腔內(nèi)損耗和1570nm泵浦光功率，得到了同時輸出的雙波長2μm激光，得到了6.5nm和4.0nm的調(diào)諧范圍半寬全高為0.2nm左右，功率波動在0.78dB以內(nèi)，波長漂移在0.08nm左右。
　　(4)基于未泵浦光纖形成飽和吸收體壓窄線寬的機制和自注入鎖定反饋對激光器形成和穩(wěn)定單縱模輸出的作用，搭建并實驗了一