1550nm高功率光纤放大器研究

论文摘要

传统的工作在1550nmm波段的掺铒光纤放大器输出功率的极限值在毫瓦级,不能满足输出信号功率达到瓦级以上的要求,例如在大气激光通信系统、星间光通信系统、光纤CATV系统等要求信号功率要大于1W。铒镱共掺光纤放大器的出现给1550nm波段光纤放大器的高功率输出带来了曙光。本论文中我们主要研究了1550nm光纤放大器的功率提升问题,并分析了输出信号的光谱情况。我们设计了两级联混合结构的光纤放大器,即掺铒光纤放大器和铒镱共掺光纤放大器在系统中分别作为一级预放大器和二级主放大器。在实验中,通过优化铒镱共掺增益光纤的长度和增加泵浦功率的方法达到提升输出功率的目的。在信号光功率为10mW,一级掺铒光纤放大器的泵浦功率为318.58mmW,二级铒镱共掺光纤放大器的泵浦功率为11.47W、增益光纤长度为14m时,我们得到了2.11W的输出功率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 光纤放大器的工作机制以及分类
• 1.3 光纤放大器的技术指标
• 1.4 1550nm光纤放大器的发展历史以及国内外研究现状
• 1.5 1550nm高功率光纤放大器的应用及发展趋势
• 1.6 论文研究的目的和意义
• 1.7 本章小结
• 第二章 1550nm高功率双包层光纤放大器的理论分析
• 3+/Yb³⁺共掺特性的分析'>2.1 Er³⁺/Yb³⁺共掺特性的分析
• 3+/Yb³⁺共掺系统能级结构'>2.2 Er³⁺/Yb³⁺共掺系统能级结构
• 2.3 双包层增益光纤的结构特点
• 2.4 本章小结
• 第三章 铒镱共掺高功率光纤放大器数值分析
• 3+/Yb³⁺共掺系统速率方程'>3.1 Er³⁺/Yb³⁺共掺系统速率方程
• 3+/Yb³⁺共掺系统传输方程'>3.2 Er³⁺/Yb³⁺共掺系统传输方程
• 3.3 数值计算
• 3.4 本章小结
• 第四章 1550nm高功率光纤放大器的实验研究
• 4.1 高功率光纤放大器实验结构
• 4.2 实验设备
• 4.3 高功率光纤放大器的实验研究
• 4.4 实验中观察到的现象
• 4.5 本章小结
• 总结
• 致谢
• 攻读硕士读期间发表文章情况
• 参考文献