四波混頻型多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器的輸出特性研究.pdf

1、四波混頻型多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器利用四波混頻效應(yīng)(FWM)抑制摻鉺光纖(EDF)中的模式競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，使激光器在室溫下可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的多波長(zhǎng)輸出。本文對(duì)四波混頻型多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器進(jìn)行了理論研究，分析了這類激光器的輸出特性，討論了不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)激光器輸出結(jié)果的影響。
　　首先，介紹了四波混頻型多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器的工作原理。分別描述了摻鉺光纖的增益特性和四波混頻效應(yīng)對(duì)腔內(nèi)激光能量的重新分配作用。對(duì)沒有四波混頻介質(zhì)的摻鉺光纖激光器在不同

2、結(jié)構(gòu)參數(shù)下的輸出特性進(jìn)行了分析。對(duì)四波混頻效應(yīng)的能量傳遞作用進(jìn)行了討論。
　　其次，建立了四波混頻型多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器的理論模型。模型所采用的結(jié)構(gòu)為以摻鉺光纖為增益介質(zhì)，非線性光纖為四波混頻介質(zhì)，980nm激光泵浦的環(huán)形腔激光器。采用Giles模型和耦合波方程構(gòu)建了該激光器的理論模型。
　　最后，利用所建立的四波混頻型多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器的理論模型，對(duì)這種激光器的工作狀態(tài)進(jìn)行了模擬。觀察了激光器模型在不同泵浦功率和不同非線

3、性光纖長(zhǎng)度條件下的輸出結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。討論了產(chǎn)生不同結(jié)果的原因，總結(jié)了激光器輸出功率譜與泵浦功率和非線性光纖長(zhǎng)度之間的關(guān)系。
　　模擬結(jié)果表明，泵浦功率和非線性光纖長(zhǎng)度對(duì)激光器的輸出功率譜形狀有顯著影響。當(dāng)泵浦功率一定時(shí)，輸出功率譜與非線性光纖長(zhǎng)度有關(guān)。不同的非線性光纖長(zhǎng)度產(chǎn)生不同的輸出結(jié)果。過短或過長(zhǎng)的光纖均不利于實(shí)現(xiàn)平坦輸出，選擇適當(dāng)?shù)姆蔷€性光纖長(zhǎng)度才能獲得平坦的輸出功率譜。在泵浦功率方面，過低的泵浦功率不能形