可調(diào)諧環(huán)形腔光纖激光器的理念與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，可調(diào)諧光纖激光器因?yàn)槠淇烧{(diào)諧，窄線寬，良好的光束質(zhì)量，高耦合率，兼容性好，成本低，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在光纖通信、傳感技術(shù)和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用已十分廣泛。目前，可調(diào)諧光纖激光器的研究主要集中在窄線寬和可調(diào)諧波長(zhǎng)范圍擴(kuò)展兩個(gè)方面。本文研究了一種基于光學(xué)超大規(guī)模集成電路(Opto-VLSI)可調(diào)諧光纖激光器，該激光器具有可調(diào)諧范圍寬(1530nm-1560nm)、輸出激光的線寬窄(可達(dá)到0.0177nm)等優(yōu)點(diǎn)。另外，本文分

2、析了一種具有高斯型腔內(nèi)濾波結(jié)構(gòu)的環(huán)形腔摻鉺光纖激光器，對(duì)其理論推導(dǎo)、建模仿真以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面進(jìn)行了較為深入的分析和研究；為今后環(huán)形腔EDFL的進(jìn)一步研究提供了一定的參考依據(jù)。
　　主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)：
　　(1)從光與物質(zhì)的相互作用出發(fā)，闡述了激光產(chǎn)生的基本原理；分析了環(huán)形腔EDFL的工作原理，包括對(duì)作為增益介質(zhì)的摻鉺光纖的放大原理和激光器的閾值條件進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究。
　　(2)從摻鉺光纖激光器的基礎(chǔ)理論出發(fā)，

3、推導(dǎo)了光在摻鉺光纖內(nèi)傳播的行波速率方程，并采用分步行波方法在時(shí)間一空間域上對(duì)激光器的行波速率方程進(jìn)行求解，建立了針對(duì)環(huán)形腔EDFL的時(shí)域的一維動(dòng)態(tài)數(shù)值分析模型和相應(yīng)的數(shù)值分析程序。
　　(3)分析了一種具有高斯型腔內(nèi)濾波結(jié)構(gòu)的環(huán)形腔EDFL，并應(yīng)用已建立的時(shí)域模型對(duì)其時(shí)域和頻域特性進(jìn)行了仿真，分析了時(shí)域模型仿真結(jié)果中輸出的激光功率隨時(shí)間和頻率的變化、上能級(jí)粒子數(shù)密度N2和腔內(nèi)光功率的時(shí)間-空間演化特性。
　　(4)在上述基礎(chǔ)