适合ITU标准的可调谐光纤激光器的研究

论文摘要

密集波分复用（DWDM）是实现光纤通信系统升级扩容最为经济和有效的途径,作为现代通信技术中的重要器件,光纤激光器和光纤光栅在DWDM系统中有着广泛的应用。本论文比较全面的论述光纤激光器和光纤光栅,对采用光纤光栅选频的Er3+掺杂激光器进行了理论分析和实验研究。本文还对光纤光栅的波长调谐技术进行了初步的理论分析和研究,总结分析并且比较了几种方法,为以后进一步的工作奠定了理论基础。围绕以上的内容,本文做了一下几个方面的具体工作:1.在第二章中,首先介绍了光纤激光器的结构原理;然后从解释稀土离子的内部结构入手,介绍了掺杂光纤激光器的工作原理;此外还介绍了可调谐激光器,其中包括可调谐半导体激光器的分类以及各种类目前的研究进展,可调谐光纤激光器的特点、分类以及国内外的研究现状。2.在第三章中,首先给出了对于光纤光栅的研究现状,简单介绍了光纤光栅的分类后,从理论上分析了温度和应力对于光纤光栅布拉格波长的影响,然后总结了几种常用的波长调谐方法,并对各种方法的优劣进行了比较。3.在第四章中,从理论上研究了光纤激光器的输出特性,得到了斜率效率、泵浦阈值与光纤长度的关系以及光纤的最佳长度;随后设计了一系列的实验方案,分别实现了两段不同长度铒光纤激光器环形腔、线形腔的稳定运转,采用波长为980nm的泵浦,获得了1538.1nm和1536.5nm的激光发射,输出功率分别达到0.76mV、0.83mV、0.92mV、0.94mV,并实现了可调谐和多波长光纤激光器。总之,文章对光纤光栅以及采用光纤光栅作选频装置的光纤激光器进行了理论分析、方法总结比较和实验研究,获得了一定的成果,对今后继续研究有一定的参考价值。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 2 光纤激光器简介
• 2.1 光纤激光器的原理
• 2.2 稀土掺杂光纤激光器
• 2.3 可调谐激光器
• 2.3.1 可调谐半导体激光器
• 2.3.2 可调谐光纤激光器
• 3 光纤光栅简介
• 3.1 国内外研究现状
• 3.2 光纤光栅的分类
• 3.2.1 均匀周期光纤光栅
• 3.2.2 啁啾光纤光栅
• 3.3 波长调谐技术
• 3.3.1 波长调谐原理
• 3.3.2 理论分析
• 3.3.3 调谐方法
• 3.3.4 各种调谐方法的比较
• 4 光纤激光器的理论分析及实验研究
• 4.1 对于光纤激光器输出特性与光纤长度关系的分析
• 4.1.1 斜率效率与光纤长度
• 4.1.2 阈值泵浦与光纤长度的关系
• 4.1.3 最佳光纤长度
• 4.2 实验装置及器件
• 4.2.1 环形腔结构的实验
• 4.2.2 线性腔结构的实验
• 4.2.3 可调谐光纤激光器实验
• 4.2.4 多波长光纤激光器的实验
• 4.3 实验结果及数据
• 5 结论
• 参考文献
• 作者简历