雙波長單縱模光纖激光器是一種雙頻光纖激光器,除了具有光束質(zhì)量高、振蕩閾值低、轉(zhuǎn)換效率高、溫度穩(wěn)定性好等光纖激光器的傳統(tǒng)優(yōu)點之外,還具有頻差大、調(diào)諧方便等優(yōu)勢,可廣泛應(yīng)用于激光干涉測量、光纖傳感、高速相干光通信和激光雷達探測等領(lǐng)域。尤其作為合成波絕對距離干涉測量系統(tǒng)的光源,為了實現(xiàn)長距離測量,必須保證雙頻激光具有足夠窄的譜線寬度以獲得足夠長的相干長度。因此,開展雙波長單縱模窄線寬光纖激光技術(shù)研究具有重要的意義。本論文設(shè)計了雙波長單縱模窄線寬摻鐿光纖激光器(YDFL)研究方案,即采用光纖偏振分束器并聯(lián)雙光纖布拉格光柵(FBG)實現(xiàn)雙波長振蕩,并利用未泵浦摻鐿光纖(UPYDF)作為飽和吸收體實現(xiàn)單縱模選擇,從而實現(xiàn)雙波長單縱模激光振蕩;在此基礎(chǔ)上,采用光外腔弱反饋法,設(shè)計了兩種不同外腔反饋結(jié)構(gòu)以壓窄激光線寬。論文的主要研究內(nèi)容包括以下幾部分:首先,概述了雙波長單縱模窄線寬光纖激光器的研究現(xiàn)狀,分析了摻鐿光纖的特性和YDFL的工作原理;在分析多波長選擇方法、單縱模選擇方法和激光線寬壓窄方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計了雙波長單縱模窄線寬YDFL研究方案,理論計算了增益光纖的最佳長度、未泵浦摻鐿光纖的最小長度和...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 雙波長單縱模窄線寬光纖激光器研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雙波長單縱模光纖激光器研究現(xiàn)狀
        1.2.2 窄線寬光纖激光器研究現(xiàn)狀
        1.2.3 雙波長單縱模窄線寬光纖激光器研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
2 光纖激光系統(tǒng)理論分析
    2.1 光纖激光器的基本組成
    2.2 光纖激光器的分類
    2.3 摻雜光纖特性分析
        2.3.1 鉺(Er³⁺)能級結(jié)構(gòu)
        2.3.2 釹(Nd³⁺)能級結(jié)構(gòu)
        2.3.3 鐿(Yb³⁺)能級結(jié)構(gòu)
    2.4 摻鐿光纖激光器理論分析
    2.5 本章小結(jié)
3 雙波長單縱模窄線寬摻鐿光纖激光器方案設(shè)計
    3.1 雙波長選擇方法理論分析
        3.1.1 光纖濾波器法
        3.1.2 光纖干涉儀法
    3.2 單縱模選擇方法理論分析
        3.2.1 短腔法
        3.2.2 FBG-FP法
        3.2.3 內(nèi)嵌光纖飽和吸收體的光纖環(huán)法
    3.3 線寬壓窄方法理論分析
        3.3.1 基于慢光效應(yīng)壓窄線寬
        3.3.2 基于光纖散射效應(yīng)壓窄線寬
        3.3.3 基于光外腔反饋法壓窄激光線寬
    3.4 雙波長單縱模窄線寬摻鐿光纖激光器方案設(shè)計及仿真分析
        3.4.1 雙波長單縱模摻鐿光纖激光器方案設(shè)計
        3.4.2 雙波長單縱模窄線寬摻鐿光纖激光器方案設(shè)計
        3.4.3 雙波長單縱模窄線寬摻鐿光纖激光器仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
4 雙波長單縱模摻鐿光纖激光器實驗研究
    4.1 實驗系統(tǒng)組成
    4.2 摻鐿光纖特性測試
        4.2.1 摻鐿光纖光譜特性測試
        4.2.2 確定摻鐿光纖的長度
    4.3 雙波長單縱模激光輸出特性研究
        4.3.1 光譜特性
        4.3.2 開關(guān)特性
        4.3.3 功率特性
        4.3.4 縱模特性
        4.3.5 偏振特性
        4.3.6 波長特性
        4.3.7 線寬特性
    4.4 本章小結(jié)
5 單頻窄線寬摻鐿光纖激光器特性實驗研究
    5.1 單頻摻鐿光纖激光器實驗研究
        5.1.1 光譜特性
        5.1.2 功率特性
        5.1.3 模譜特性
        5.1.4 波長特性
        5.1.5 線寬特性
    5.2 單頻窄線寬摻鐿光纖激光器特性實驗研究
        5.2.1 FBG反饋單頻窄線寬摻鐿光纖激光器特性實驗研究
        5.2.2 耦合器分光反饋單頻窄線寬摻鐿光纖激光器特性實驗研究
    5.3 實驗結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)及展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：4053749