新型多波长光纤随机激光器的研究

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2010年,Sergei K.Turitsyn等人首先实现了基于光纤作为随机介质的随机激光器,并提出了随机分布反馈光纤激光器的概念。这种新型的光纤随机激光器由光纤中的背向瑞利散射提供随机反馈,一般由受激拉曼散射或者受激布里渊散射提供增益。此类光纤随机激光器一经提出,就以其结构简单、高效率、易调节等特点受到广泛关注和研究,光纤随机激光器目前已经在高功率、多波长、窄带宽输出、可调谐性、不同波段输出、传感等许多方面取得了长足的进步。同时,光纤随机激光器又以其深刻的物理机制,对随机理论方面的研究也颇有贡献。  本文的研究工作主要是提出了一种新型的基于受激布里渊散射的多波长光纤随机激光器,实现了奇数阶次与偶数阶次斯托克斯波的分离输出,波长间隔为两倍斯托克斯频移0.174nm,并进一步对实验进行改进,优化了输出结果,且实现了可调谐输出。同时优化了基于线偏振输出的光纤随机激光器的功率平衡方程,并对优化后的功率平衡方程进行了仿真分析。本论文的主要工作内容可为以下几个方面:  (1)从对随机激光器的介绍入手,简单介绍了光纤随机激光器的研究背景,并对目前主要的光纤随机激光器的各个发展方向做了简要的介绍与概述。  (2)对光纤随机激光器中所依赖的各种散射机制(瑞利散射、激拉曼散射、激布里渊散射)进行了介绍,同时对光纤激光器的基本原理进行了分析,最后对光纤随机激光器中常用的功率平衡方程进行了理论仿真与验证。  (3)优化了基于线偏振输出的光纤随机激光器的功率平衡方程,并对优化后的功率平衡方程进行了仿真分析。  (4)提出了一种新型的多波长输出的光纤随机激光器,并进行了实验验证。实现了奇数阶次与偶数阶次斯托克斯波的分离输出。  (5)进一步改进所提出的多波长输出的光纤随机激光器,优化了输出结果,并实现了可调谐性,提出一种简单的理论模型分析结果。
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