基于集成光学AOTF的宽调谐掺铒光纤激光器的研究

论文摘要

波分复用(WDM)是大幅度提高光纤通讯系统容量的有效途径,是国际上光纤通讯技术的发展方向。波分复用光纤通讯系统中的两种关键器件是可调谐激光器和可调谐波长滤波器。可调谐光纤激光器不仅是波分复用(WDM)光纤通讯系统中的关键器件,而且还可以运用于相干光通信、光纤传感器和光谱分析等领域。本课题所研究的基于集成光学声光可调谐波长滤波器(AOTF)的可调谐的掺饵光纤激光器,它具有调谐范围大,输出线宽窄,调谐速度快,调谐方便可靠并能直接与光纤匹配等优点,非常适合于波分复用(WDM)光纤通信系统。本课题的研究内容主要由三部分组成:1、声光可调谐滤波器(AOTF)滤波特性的研究;根据耦合模理论,推导出AOTF的模式转换效率表达式,并采用Matlab编程,得到AOTF的理论滤波特性图;然后与实验测得的AOTF滤波特性图进行对比;2、环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器输出特性的研究;首先理论上对环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器输出特性进行分析,然后实验上实现了环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器系统,并将实验数据与理论计算数据进行对比,分析了误差产生原因;3、环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器调谐范围的研究;从掺铒光纤放大器的速率方程和传输方程出发,理论上解释了决定环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器调谐范围的主要因素是掺铒光纤的增益带宽,并在实验上验证了这一结论。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 光纤激光器的分类与发展
• 1.2 光纤激光器的特点及应用
• 1.3 本课题的研究内容及意义
• 第二章 掺铒光纤激光器概述
• 2.1 掺铒光纤激光器简介
• 2.2 掺铒光纤中的激光效应原理
• 2.3 掺铒光纤激光器的调谐方案
• 第三章 声光可调谐滤波器
• 3.1 共线型声光可调谐滤波器
• 3.1.1 简介
• 3.1.2 耦合模理论
• 3.1.3 数值模拟及AOTF 的性能测试
• 3.2 准共线型声光可调谐滤波器
• 3.3 级联声光可调谐滤波器的研究
• 第四章 声光可调谐掺铒光纤激光器的研究
• 4.1 环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器输出特性的理论研究
• 4.2 环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器的实验
• 第五章 环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器调谐范围的研究
• 5.1 掺铒光纤的自发辐射实验
• 5.2 环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器调谐范围的理论研究
• 5.3 环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器调谐范围的实验研究
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢