基于Er-Yb雙包層保偏光纖的多波長(zhǎng)鎖模光纖激光器研究.pdf

1、在通信領(lǐng)域飛速發(fā)展的今天，多波長(zhǎng)激光光源和短脈沖激光光源成為人們研究的熱點(diǎn)。多波長(zhǎng)光纖激光器由于其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、低廉的價(jià)格以及容易與光纖連接等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于光纖傳感、光學(xué)測(cè)量、光譜分析、波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)等方面。短脈沖光纖激光器由于其較窄的脈沖寬度、較高的峰值功率被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域、通信領(lǐng)域、精細(xì)加工領(lǐng)域等。短脈沖激光如果能產(chǎn)生寬帶光譜或者寬帶多波長(zhǎng)光譜又將有很多潛在的應(yīng)用，例如光纖色散測(cè)量、波分復(fù)用技術(shù)、光傳感和信

2、號(hào)處理技術(shù)等。
　　 本文主要開(kāi)展了對(duì)基于Er/Yb共摻雙包層保偏光纖的多波長(zhǎng)光纖激光器和基于Er/Yb共摻雙包層保偏光纖的鎖模光纖激光器的實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)所研制的鎖模光纖激光器進(jìn)行激光放大，獲得功率相對(duì)較高的基于Er/Yb共摻雙包層保偏光纖的MOPA型鎖模光纖激光器。
　　 首先，我們對(duì)sagnac干涉環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，從理論上證明了sagnac干涉環(huán)產(chǎn)生多波長(zhǎng)的原理和可行性，在此基礎(chǔ)上，我們用普通的雙包層摻鉺光

3、纖和Er/Yb共摻的雙包層保偏光纖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，自行研制出基于八字型腔結(jié)構(gòu)的、中心波長(zhǎng)為1612nm、波長(zhǎng)間隔為3.3nm(±0.2nm)的穩(wěn)定的多波長(zhǎng)光纖激光器。
　　 其次，通過(guò)對(duì)以上多波長(zhǎng)光纖激光器的實(shí)驗(yàn)裝置略作調(diào)整，獲得了可工作在調(diào)Q鎖模和連續(xù)鎖模兩種工作狀態(tài)的鎖模光纖激光器，調(diào)Q鎖模的重復(fù)頻率隨著泵浦功率和偏振控制器位置的改變而改變，脈沖寬帶隨著泵浦功率的增加而減小。當(dāng)激光器處于連續(xù)鎖模工作狀態(tài)的時(shí)候，在腔內(nèi)選擇不同色

4、散的光纖可以得到不同的寬帶鎖模激光光譜：選擇普通單模光纖時(shí)，我們得到了等間隔多波長(zhǎng)梳寬帶鎖模光譜；選擇零色散點(diǎn)在1600nm的光纖時(shí)，我們得到了被展寬的平坦的寬帶鎖模光譜。實(shí)驗(yàn)所得激光脈沖為納秒量級(jí)的矩形脈沖，其脈沖寬度隨著泵浦功率和腔長(zhǎng)的增加而增大，并且當(dāng)泵浦功率增加到一定值時(shí)，我們還得到了矩形脈沖組激光輸出，脈沖組內(nèi)脈沖數(shù)量隨著泵浦功率的增加略有所增加，脈沖間隔相等亦或不等。
　　 最后我們用基于Er/Yb共摻雙包層保偏光纖