基于Sagnac環(huán)的可調(diào)諧摻鉺光纖激光器.pdf

1、隨著光通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)大容量、長(zhǎng)距離傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)的要求越來(lái)越高。光纖激光器的優(yōu)勢(shì)日益顯現(xiàn)出來(lái)，其中可調(diào)諧摻鉺光纖激光器因其調(diào)諧范圍寬、穩(wěn)定性強(qiáng)、激光質(zhì)量好、激光閾值低和轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)，備受人們關(guān)注，并廣泛應(yīng)用于通信、傳感、醫(yī)療、軍事等重要領(lǐng)域中。本文對(duì)可調(diào)諧摻鉺光纖激光器進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了兩種基于Sagnac環(huán)的環(huán)形腔可調(diào)諧摻鉺光纖激光器。主要內(nèi)容包括:
　　1.簡(jiǎn)述了課題的研究背景和意義，對(duì)可調(diào)諧光纖激光器及Sag

2、nac環(huán)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹及分類(lèi)，并對(duì)其研究現(xiàn)狀及成果進(jìn)行了概括總結(jié)。
　　2.從激光條件、諧振腔、泵浦及閾值特性出發(fā)，闡述了光纖激光器的原理。利用瓊斯矩陣?yán)碚?，分析了幾種常用光學(xué)元件。對(duì)三種典型濾波器做了理論推導(dǎo)及仿真。
　　3.設(shè)計(jì)了一種基于嵌入FBGs的Sagnac環(huán)的雙波長(zhǎng)可開(kāi)關(guān)摻鉺光纖激光器。將兩個(gè)光纖Bragg光柵和一個(gè)偏振控制器(PC)放置在Sagnac環(huán)中作為選頻器件(FBG-FSI)，利用光纖Bragg光柵的

3、選頻原理選出滿足布拉格波長(zhǎng)的激光，通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)內(nèi)PC，改變各波長(zhǎng)的增益損耗，控制單雙波長(zhǎng)輸出。此外，還對(duì)FBG-FSI中耦合器的耦合比對(duì)濾波特性的影響做了實(shí)驗(yàn)研究。當(dāng)耦合比為50∶50時(shí)，濾波性能最佳。此時(shí)，以980nm的激光二極管(LD)作為泵浦源，在室溫下得到了穩(wěn)定的單波長(zhǎng)和雙波長(zhǎng)激光輸出，在2小時(shí)內(nèi)，雙波長(zhǎng)峰值功率波動(dòng)小于0.7dB，邊模抑制比(SMSR)分別為41.10dB和39.88dB。
　　4.設(shè)計(jì)了Sagnac環(huán)和M

4、-Z級(jí)聯(lián)的濾波器。實(shí)驗(yàn)測(cè)得封裝好的M-Z濾波器的梳狀譜周期為2.2nm，每個(gè)峰的透射帶寬約為1nm。調(diào)節(jié)接在M-Z上的直流驅(qū)動(dòng)電壓，可以實(shí)現(xiàn)梳狀譜左右移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)選取保偏光纖(PMF)的長(zhǎng)度為10m，測(cè)得帶有單段PMF的Sagnac環(huán)濾波器的梳狀譜周期為0.42nm，大約為M-Z周期的五分之一，且在M-Z的每個(gè)峰的透射帶寬內(nèi)必有兩個(gè)透射峰。將Sagnac環(huán)與M-Z級(jí)聯(lián)，對(duì)其透射譜進(jìn)行了模擬仿真與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致。首次提