新型光纖激光器的實驗研究.pdf

1、自從世界上第一臺光纖激光器出現(xiàn)以后，光纖激光器便以其特有的優(yōu)點引起廣泛的關(guān)注和研究，隨之光纖激光器也迅速發(fā)展起來。近年來光通信、光纖分布式拉曼溫度傳感及人眼安全波段的激光空間傳感等迅速發(fā)展對高功率光纖激光器有著迫切需求。本文的主要工作圍繞著高功率的單頻和調(diào)Q光纖激光器展開了研究，獲得了豐碩的成果。 本論文主要的研究成果有： 1.用傅里葉變換的方法對鎖模激光器模式間的位相和振幅漲落對鎖模脈沖列特性的影響進行了分析。將鎖模激

2、光器中各模式的位相和振幅漲落作傅里葉展開，再通過增益譜抽樣的傅里葉變化得到其時域行為。分析結(jié)果表明振幅的系統(tǒng)漲落及隨機漲落均不引起脈寬的明顯變化，只引起脈沖間背景的加大，但位相的隨機漲落會使脈沖列強度產(chǎn)生波動。所用物理圖像簡明，結(jié)果對鎖模脈激光器實驗研究有參考意義。 2.研制成功DFB自注入鎖定環(huán)腔光纖激光器，利用DFB激光器作為種籽源實現(xiàn)自注入鎖定，同時利用摻鉺光纖的SHB效應(yīng)有效地壓窄了作為種籽源的DFB光纖激光器線寬，獲得

3、了功率為116mW，線寬小于2kHz的單頻光纖激光器。激光器穩(wěn)定性很好，并且具有進一步提高輸出功率的潛力。 3.研究了摻鉺光纖作為可飽和吸收體的被動調(diào)Q光纖激光器的輸出特性，利用環(huán)腔結(jié)構(gòu)獲得了信噪比>80dB，中心波長穩(wěn)定，峰值功率>0.2W，脈寬<4us的調(diào)Q激光輸出。此調(diào)Q激光器成本低廉，結(jié)構(gòu)緊湊，輸出穩(wěn)定。 4.研究了環(huán)形腔摻鉺光纖激光器的在增益調(diào)開關(guān)下的輸出特性，獲得了脈寬可調(diào)，重復(fù)頻率可調(diào)的脈沖輸出，輸出峰值功

4、率>0.3W，脈寬小于1us。研究了光纖DFB激光器增益開關(guān)特性，獲得脈寬<200ns的脈沖輸出。 5.研究了基于光纖中RS-SBS效應(yīng)的被動調(diào)Q光纖激光器，對腔結(jié)構(gòu)做了重要改進，通過內(nèi)置起偏器和偏振控制器，降低了激光器的閾值，在1.5um和1um波段分別獲得了脈寬<20ns和<2ns的脈沖輸出，峰值功率200W-400W。研究了在1.5um波段的受激布里淵被動鎖模光纖激光器輸出特性。 本論文創(chuàng)新點有： 1.提出

5、利用小功率的光纖DFB激光器做種籽源，在摻鉺光纖內(nèi)誘發(fā)空間燒孔，通過環(huán)路放大結(jié)構(gòu)實現(xiàn)自注入鎖定的方案，同時實現(xiàn)了窄線寬和大功率的單頻激光輸出，線寬<2kHz，功率為116mW。 2.首次研究了光纖DFB激光器的在增益開關(guān)下的輸出特性，所獲得的脈沖峰值功率遠(yuǎn)高于激光器在穩(wěn)衡條件下工作時的功率，輸出脈寬<200ns。 3.在現(xiàn)有RS-SBS被動調(diào)Q激光器的基礎(chǔ)上，通過加入起偏器及偏振控制器，極大的降低了這種激光器的閾值，在很