论文部分内容阅读
窄线宽单纵模掺铒光纤激光器具有低阈值、低噪声、高信噪比、高温度稳定性和便于小型化等优点,在光纤通信系统、相干检测系统、相位型光纤传感系统及光谱学等领域中引起了广泛的研究兴趣.光纤中掺杂的铒离子激射波长范围覆盖C+L通信波段(1520-1610nm),利用铒光纤制成的单纵模光纤激光器,近年来成为高速光通信系统和高密集波分复用系统中极具吸引力的光源.基于上述情况,该论文对LD泵浦的窄线宽掺铒全光纤激光器进行了理论与实验的研究.主要工作如下:1.综述了近年来窄线宽单频光纤激光器的研究进展,对各种实验方法进行了归纳总结.2.对线形腔和环形腔掺铒光纤激光器进行了理论研究,推导并分析了阈值泵浦功率、输出功率和斜率效率等重要参数的解析表达式.3.将光栅外腔压窄半导体激光器线宽的特性应用于光纤激光器,以通信用单模光纤和光纤Bragg光栅构成外腔,对主腔压窄激光线宽并进一步选取单纵模.分析了该方案的相关原理,得到了最佳单频运转区间.在此基础上,自行设计并研制了一台低成本、高性价比的无跳模、功率稳定的窄线宽掺铒光纤激光器.4.对利用驻波腔中未泵浦掺铒光纤的可饱和吸收效应实现单纵模激光运转的方法进行了理论与实验研究.利用该原理,研制了不需使用环形器的窄线宽掺铒光纤环形腔激光器并成功地在线形腔结构的掺铒光纤激光器中实现了窄线宽激光输出.5.提出了工作于L波段的单频掺铒光纤激光器的实验方案,对该方案的前期工作-L波段环形腔光纤激光器进行了实验研究.实验中采用腔内二次泵浦方式,并将EDF1产生的ASE对EDF2的三种不同泵浦方式进行了对比,证明了用腔内双向泵浦方式可以降低激光器的阈值和提高斜率效率.