基于光纖疊柵的可調(diào)諧摻鉺光纖激光器研究.pdf

1、多波長、可調(diào)諧光纖激光器因能夠提供多個波長激光同時輸出，且可以實現(xiàn)單/多波長激光的可切換、可調(diào)諧輸出，在光纖通信系統(tǒng)、光纖傳感系統(tǒng)、密集波分復(fù)用系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。多波長、可調(diào)諧光纖激光器小型化、集成化已成為未來的發(fā)展趨勢。光纖疊柵(SIFG)是一種體積小巧的光柵器件，具有波長間隔、反射率的靈活性，對溫度、應(yīng)變響應(yīng)的敏感性，利于光纖激光器的集成。因此對基于光纖疊柵的可調(diào)諧摻鉺光纖激光器(EDFL)進行研究具有十分重要的理論價值和實

2、際意義。
　　本文在總結(jié)目前多波長、可調(diào)諧EDFL的技術(shù)和研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采用耦合模理論分析了光纖布拉格疊柵(SIFBG)的反射譜特性，研究了多波長線形腔EDFL的工作原理，并實驗研究了基于SIFBG和啁啾光柵(CFBG)的可調(diào)諧EDFL以及基于D-SIFBG(Double-SIFBG)的可調(diào)諧EDFL的輸出特性。論文的主要內(nèi)容包括：
　　首先，基于耦合模理論，在光纖光柵滿足諧振耦合的條件下，深入研究了光纖SIFBG的特性

3、，對多波長、輸出線寬不同和輸出波長間隔不同的SIFBG的反射譜進行了數(shù)值仿真分析；分析了摻鉺光纖的均勻增益特性；重點研究了線形腔EDFL的重要參數(shù)，如粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、增益、激光器的閾值、輸出功率、斜率效率等相互間的約束關(guān)系；分析了EDFL的模式競爭、多波長EDFL的穩(wěn)定振蕩條件等。
　　其次，基于Giles模型研究了EDFL的工作原理；設(shè)計了結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、元件少的雙波長、多波長SIFBG和CFBG的光纖激光器結(jié)構(gòu)；實驗分別研究了基

4、于雙波長SIFBG和CFBG的可調(diào)諧EDFL的單/雙波長可切換、可調(diào)諧激光的輸出特性，以及基于三波長SIFBG和CFBG的可調(diào)諧EDFL的單/雙/三波長可切換、可調(diào)諧激光輸出特性，分析了泵浦功率、諧振腔腔長等對激光輸出的影響，分析了出射激光的穩(wěn)定性等。
　　再次，為了獲得線寬更窄、光信噪比更高的激光輸出，設(shè)計并制備了窄帶寬的雙波長D-SIFBG和雙波長摻鉺D-SIFBG，分別用這兩種光柵構(gòu)成線形腔EDFL，實驗分別研究了這兩種激光

5、器的輸出特性，包括泵浦功率、諧振腔長度對出射激光功率等的影響，出射激光的中心波長和輸出功率的穩(wěn)定性以及出射單/雙波長激光的波長可切換、可調(diào)諧輸出特性等。
　　最后，分析了多波長D-SIFBG的特性；實驗研究了基于多波長D-SIFBG的單波長可調(diào)諧EDFL的輸出特性，分析了激光器的單波長可調(diào)諧激光輸出特性，分析了激光器的輸出穩(wěn)定性等。
　　本文對基于不同光纖疊柵的EDFL的特性進行了較為深入的研究，能夠為可調(diào)諧EDFL向小型化