分享到:

光纤激光器及其在WDM通信系统中的应用研究

光纤通信为迅速发展的信息业提供了一种上乘的信息传输技术,并且已经成为国家信息基础设施建设的重要组成部分。为了满足超高速、超大容量光纤通信的要求,人们不断研制出新的通信模式。其中,波分复用(WDM)通信技术具有可重构性、透明性、兼容性和生存性等优点,成为光纤通信领域的研究热点和前沿。WDM通信技术的发展对光纤器件提出了新的要求,各种新型光纤无源器件和有源器件不断涌现出来。在光纤有源器件中,光纤激光器,尤其是基于光纤光栅的光纤激光器,以其与常规光纤自然的兼容性和良好的温度稳定性等优点为世人所关注,成为半导体激光器有力的竞争对手。本论文以光纤激光器为主要研究对象,进行的研究工作如下:1. Fabry-Perot腔光纤激光器的实验研究(1)对高浓度掺铒光纤DBR双波长激光器进行了实验研究。通过充分利用剩余泵浦功率使两路激光的输出功率分别提高了6dB和0.62dB;对输出激光的自调Q现象进行了理论分析。(2)合作制成了Er3+/Yb3+共  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)
中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)

稀土掺杂光纤激光器研究

由于稀土掺杂的光纤激光器在许多领域展现出诱人的应用前景,并呈现出逐步替代现有传统高功率激光器的趋势,因此,开展稀土掺杂光纤激光器,如3μm与2μm级联振荡Ho~(3+):ZBLAN光纤激光器、Tm~(3+):Ho~(3+)共掺石英光纤激光器以及Er~(3+):Yb~(3+)双包层共掺光纤激光器等的理论与新技术研究,不仅具有重要的科学价值,而且将对促进我国医疗、通信、军事、工业加工等领域的发展有着十分重要的意义。本论文的主要研究工作及创新如下:1、在国内首次基于3μm与2μm级联振荡Ho~(3+):ZBLAN光纤激光器的工作原理建立了1.1μm带泵浦下级联振荡Ho~(3+):ZBLAN光纤激光器的动态、稳态速率方程以及功率传输方程与相应的边界条件,建立了比较完善的理论模型,并进行了该激光器稳态、动态特性的数值分析。数值分析表明,级联振荡Ho~(3+):ZBLAN光纤激光器具有极高的能量转换效率,并容易产生级联振荡。2、国内首次从实...  (本文共166页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

超短脉冲掺镱光纤激光器的研究

掺稀土元素光纤激光器和超短脉冲技术是近年来国际上十分热门的两个光学研究领域,本文着眼于结合这两个领域相关技术的优势,以国家863-416项目“掺Yb光纤激光器的关键技术研究”为背景,针对神光Ⅲ前端系统亟待解决的问题,对应用于神光Ⅲ前端系统的高性能普通掺Yb~(3+)光纤激光器和掺Yb~(3+)光纤超短脉冲锁模激光器进行了深入的研究:将计算机仿真和具体实验相结合,对掺Yb~(3+)光纤激光器输出特性参数(阈值功率、输出激光功率、增益等)与腔构参数(光纤长度、输出耦合比、泵浦方式等)之间的关系进行了详细推导,对掺Yb~(3+)光纤超短脉冲激光器的稳定特性、带宽特性、自启动特性等性能进行了详细分析,并研制出高性能的普通掺Yb~(3+)光纤激光器和掺Yb~(3+)光纤超短脉冲激光器;利用啁啾光纤光栅的色散补偿特性,提出实现全光纤结构fS量级掺Yb~(3+)光纤脉冲激光器的新颖方案;研制出了利用光栅对压缩获得超短脉冲的光纤激光器;研制出可...  (本文共173页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

高性能锁模光纤激光器研究

超短光脉冲的产生不仅是实现OTDM/WDM的关键技术之一,同时也是非线性光学、超快光学等研究方向的前沿课题。光纤激光器以掺稀土元素光纤作为增益介质,与半导体激光器相比,具有增益特性好、转换效率高、阈值低、输出光束质量好、与现有通信系统相兼容等特点;与传统固体激光器相比,其具有体积小、重量轻、结构紧凑、可靠性高等优点,是目前超短脉冲激光技术领域中的热点研究课题。本论文主要围绕掺Er~(3+)锁模光纤激光器,结合实验室现有条件进行了如下工作:(1)研究了光纤激光器锁模物理机制,对比分析了各种锁模技术优缺点,根据锁模光纤激器腔体结构,归纳总结了6种传输结构分析模型,并针对各种传输模型讨论了其相应的锁模脉冲传输方程。(2)提出了一种新型的分步有限差分(SSFD)算法来求解非线性锁模脉冲传输方程。结果表明,该算法可以有效地提高脉冲传输方程的计算速度和精度,特别是在分析强非线性问题时,相比分步傅利叶变换(SSFT)和传统有限差分(FD)算法...  (本文共177页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)

全光纤型包层泵浦掺镜离子光纤激光器的研究

包层泵浦光纤激光器是近年来发展起来的一种新型激光器件,它以优良的性能在光通信、光传感、工业加工、医疗以及军事等领域中发挥着显著的作用。同传统光纤激光器相比,包层泵浦技术的采用,极大提高了泵浦光的利用效率,推动了高性能光纤激光器的发展。目前,对各类高性能的光纤激光器的研制开发和应用研究,已成为激光领域的一个研究热点。伴随包层泵浦光纤激光器的相关技术的进步和性能的提高,这种新型的高效率、长寿命、小体积、高性能光纤激光器正逐步取代体积庞大的激光器(如CO_2和YAG激光器等),成为激光家族的主体。对高性能包层泵浦光纤激光器的研究与开发已成为我国装备技术的新亮点。本论文首先对包层泵浦光纤激光器的工作原理进行了阐述,分析了包层泵浦光纤激光器的关键技术和工艺方法;概括性评述了包层泵浦光纤激光器研究进展和应用前景。包层泵浦技术的采用为光纤激光器的各项性能指标的提高提供了有利的支持。因此在本论文中采用几何光学和纤维光学模式理论的方法,分析了不同...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

基于再生锁模光纤激光器的可调谐光孤子源研究

40Gbit/s光通信的兴起带来了归零(RZ)码技术的研究热潮。利用无啁啾或低啁啾的光脉冲序列外加数据调制是产生高质量光学RZ码的一种可靠方案,其关键是获得一个稳定性良好的变换限脉冲光源。再生锁模光纤激光器(RMLFL)克服了常规锁模光纤激光器受温度环境影响的缺点,可以长期稳定地输出波长、脉宽可调的高重复率变换限脉冲,是RZ光源的最佳方案之一。RMLFL结合脉冲压缩技术、超连续(SC)谱产生技术和频谱滤波技术,能提供一个宽带、多波长或宽带单波长可调的理想脉冲光源,可作为实验室工具性光孤子源,应用于光时分复用(OTDM)、孤子传输、计量测试等许多领域。根据以上思路,我们开展的具体工作和取得的相应成果如下: 1.从再生锁模工作原理出发,以10GHz RMLFL为对象,对再生回路的各基本RF组件进行了详细的论证、设计和测试工作; 讨论了色散位移光纤+滤波器抑制超模噪声的方案,并解析分析了这种激光器带来的孤子效应原理; 设计制作了符合1...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>