论文部分内容阅读
光通信技术的发展日新月异,同时掺铒光纤激光器(Erbium-doped Fiber Laser EDFL)的研究也受到了更多领域科研工作者的关注。EDFL具有与光纤通信系统完全匹配、效率高、结构简单、阈值低、可调谐、成本低等众多优点,在未来的光通信网络中具有广阔的应用前景,是未来长距离光纤通信系统的理想光源之一,同时在其他相关领域也有很广泛的应用。本文首先对光纤激光器的历史及国内外研究现状进行了详细介绍,分析了现阶段几种光纤激光器的工作原理及结构,进一步在对EDFL的基本结构及各个组成部分进行了详细的理论分析的基础上,重点对线型腔EDFL进行了的理论分析,建立了线型腔掺铒光纤激光器的时频模型,并使用Matlab软件进行了仿真,对其稳定状态特性进行了系统分析研究,建立了线型腔EDFL的实验平台并进行了实验研究,指出了在此基础上需要进一步开展的研究工作。主要工作包括:(1)分析了现阶段几种光纤激光器的工作原理及结构,主要包括双包层掺铒光纤激光器、拉曼光纤激光器,多波长光纤激光器和窄线宽可调谐光纤激光器等;(2)较为详细的对掺铒光纤激光器的基本理论及结构进行了分析,主要包括掺铒光纤的特性研究,光纤光栅谐振腔的选频特性的研究以及泵浦源的选择标准等;(3)通过对掺铒光纤激光器的基本理论进行分析,利用行波方法,并且结合传输方程和速率方程对线型腔掺铒光纤激光器进行了建模仿真,分析了掺铒光纤长度、掺杂浓度泵浦功率等因素对线型腔掺铒光纤激光器性能的影响;(4)对1557nm掺铒光纤激光器进行了实验研究,使用1557nm光纤光栅作为谐振腔,980nm单模泵浦源进行了实验,并且得到了稳定条件下输出特性,为后续掺铒光纤激光器的设计做出了很有价值的参考。