论文部分内容阅读
双波长单纵模光纤激光器可以同时为波分复用光纤通信系统的两个信道提供光源，这不仅可以减少光源数量，而且还使系统设计更加紧凑、经济;另外，双波长单纵模光纤激光器也广泛应用于光纤传感测量、绝对距离干涉测量等其它领域。因此，设计并研究双波长单纵模光纤激光器具有极其重要的意义。 本论文采用保偏光纤Bragg光栅(PMFBG)作为波长选择元件，并以未泵浦掺铒光纤饱和吸收体作为单纵模选择元件，设计了一种复合环形腔双波长单纵模掺铒光纤激光器研究方案。论文主要内容包括以下四部分: 首先，简要介绍了光纤激光器的基本原理、系统组成及研究现状，理论分析了光纤激光器双波长同时振荡的实现方法、选模方法及单纵模的测量方法。 其次，设计了双波长掺铒光纤激光系统及双波长单纵模掺铒光纤激光系统，仿真分析了未泵浦掺铒光纤饱和吸收体长度对单纵模选择效果的影响规律，确定了最优饱和吸收体长度。 第三，实验研究了双波长光纤激光器的一些重要特性，包括振荡波长及其开关特性，在不同选模条件下的纵模振荡特性，偏振态特性及输出功率特性。研究结果表明:当复合环形腔内含有PMFBG和未泵浦掺铒光纤饱和吸收体时，掺铒光纤激光器能够稳定输出1550nm正交线偏振双波长单纵模激光，其波长间隔为0.344nm，相应的频率间隔约为43GHz。 第四，理论分析了横向作用力对PMFBG波长间隔的影响规律，确定了PMFBG长度为20mm时的最大横向作用力为100N，在此基础上设计了双波长单纵模掺铒光纤激光器波长间隔的调谐方法。 总之，本文所设计的双波长单纵模光纤激光系统研究方案是可行的，它在激光传感测量和密集波分复用光纤通信等领域具有广阔的应用前景。