论文部分内容阅读
与半导体激光器相比,DFB光纤激光器(Distributed Feedback fiber lasers)的优点是更好的光栅与光纤的兼容性、输出稳定性及光谱纯度,较低的相对强度噪声、极窄的线宽以及较宽的调谐范围。本文模拟了无相移DFB光纤激光器和相移DFB光纤激光器的反射谱和时延谱,在相移DFB光纤激光器的基础上,模拟了Er3+单掺杂DFB光纤激光器的部分参数特性,如:Er3+离子的转换率和输出功率等,然后分析了不同泵浦光功率、损耗及光纤光栅长度等参数对输出功率的影响,初步讨论了在实际制作Er3+单掺杂DFB光纤激光器时,选择最佳的光纤光栅长度的问题。但是单掺杂DFB光纤激光器的Er3+离子转换率较低,严重的限制了DFB光纤激光器的输出功率。针对Er3+单掺杂DFB光纤激光器中Er3+离子的转换率不高的问题,本文借鉴了Er3+/Yb3+共掺杂的方式来提高Er3+离子的转换率的方法。分析了Er3+离子与Yb3+离子之间的能量传递过程,模拟了Er3+/Yb3+共掺杂F-P腔光纤激光器的部分特性,如:F-P腔内部的前向波功率和后向波功率的分布情况和Er3+离子的分布情况。然后将F-P腔模型用来近似替代传输矩阵模型,从而计算得到Er3+/Yb3+共掺杂型DFB光纤激光器中Er3+离子的转换率,进而模拟了Er3+/Yb3+共掺杂型DFB光纤激光器的部分参数特性,最后比较了Er3+/Yb3+共掺杂型DFB光纤激光器与Er3+共掺杂型DFB光纤激光器中的Er3+离子的转换率的分布情况,最后分析了泵浦光功率、内部损耗和光纤光栅长度等参数对Er3+/Yb3+共掺杂DFB型光纤激光器的性能的影响。结果表明,F-P模型同样可以用来计算DFB光纤激光器中的Er3+离子的转换率。Er3+/Yb3+共掺杂的方式可以得到更高的Er3+离子的转换效率,由此可以使得共掺杂DFB光纤激光器的输出功率得到了提高。