【摘 要】
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新型的随机光纤激光器,因为光纤纤芯材料的不均匀性会产生折射率随机分布的现象,所以能够提供光学反馈进而产生随机激光。该类激光器没有固定的谐振腔,因此结构简单、相干性弱,具有良好的发射方向性和高功率输出能力,在光通信、激光武器制造、医疗成像等领域也都具备良好的应用前景。本文所设计的随机光纤激光器结构,利用掺铒光纤（Er-doped Fiber,EDF）作为增益介质,将布拉格光栅（Fiber Bragg
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新型的随机光纤激光器,因为光纤纤芯材料的不均匀性会产生折射率随机分布的现象,所以能够提供光学反馈进而产生随机激光。该类激光器没有固定的谐振腔,因此结构简单、相干性弱,具有良好的发射方向性和高功率输出能力,在光通信、激光武器制造、医疗成像等领域也都具备良好的应用前景。本文所设计的随机光纤激光器结构,利用掺铒光纤（Er-doped Fiber,EDF）作为增益介质,将布拉格光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）、随机光栅引入谐振腔中提供随机反馈,产生稳定的随机激光输出,并对随机激光的输出特性和稳定性做了分析。1、首先回顾了光纤激光器、随机光纤激光器的特点及发展情况。详细分析了随机光纤激光器的工作原理,搭建了基于双端FBG的光纤激光器结构。分别从该结构的两侧输出端口对输出激光进行监测,最终从左侧输出端口获得了阈值功率为36 m W,最大输出功率为20.1 m W的输出激光。从右侧输出端口获得了阈值功率为33 m W,最大输出功率为25.4 m W的输出激光。2、采用飞秒激光逐点法分别在1 m长的单模光纤和2 m长的掺铒光纤上写入约4500个折射率调制点,形成随机光栅,并对其反射光谱、透射光谱进行分析,证明其具有反馈特性。其中折射率调制点的个数与随机反馈强度成正比。3、在前期的理论和实验基础下,搭建了基于随机光栅的掺铒光纤激光器系统,分析讨论了刻写在单模光纤（SMF）上和EDF上的随机光栅应用于随机光纤激光器结构的数据结果。采用980 nm的泵浦光源提供激励,在带宽范围内,利用刻写在SMF上的随机光栅所搭建的结构获得的随机激光阈值功率为19 m W,斜率效率为10%。同理,对于刻写在EDF上的随机光栅,获得的随机激光阈值功率为16 m W,斜率效率为11.6%。并通过实验验证了该结构输出激光的稳定性,取得了较好的结果。
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