光纤光栅线性腔双波长掺铒光纤激光器及其应用研究

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1、分类号：密级：．＿＿＿装知尖寒硕±研究生学位论文光纤光栅线性胶双波长诊辑光纤激光器及其应巧研究专业：通信与信息系统研究方向；现代通信技术研究生：黄孰强指导教师：陈海燕教授＊＊论文起止日期１６年４：２０１３年９月至２０月：：密级分类号简矣知乂捧硕壬研究生学位论文光評光栅线性腔双波长渗辑光評激光器及其座用研究专业：通信与信息系统研究方向：现代通信技术研究生；黄凯强指导教师：陈海燕教授论文起止日期：２０１３年９月至２０１６年４月化Ｅｒｂ－Ｄｕａ＾ｗａｖｅｌｅｎｇｉｕｍｄｏｅｄＦ

2、化ｅｒＬａｓｅｒＢａｓｅｄｏｎｐＦ化ｅｒＢｒａｇｇＧｒａｔｉｎｇＬｉｎｅａｒＣａｖｉｔａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙＭａｏｒ：ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｓｔｅｍｊｙＤｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＳＵｉｄｙ：ＭｏｄｅｍＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｒａｄｕａｔｅＳｔｕｄｅｎｔ：ＨｕａｎＫａｉｉａｎｇｑｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＣｈｅｎＨａｉａｎｐｙＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｔｉｃｓ＆ＩｎｆｏｒｍａｉｏｎＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

3、Ｓｑ）１；ｅｍｂｅｒ，２０１３化Ａｐｒｉｌ，２０１６摘要光纤光栅惨巧光纤双波长激光器ｗ其低阔值、窄线宽、调谐范围宽、结构简单、增益带宽广等优点在光纤通信系统、光纤传感等领域得到了非常广泛的应用。本文对基于ＤＦＢＬ外腔注入式的光纤光栅双波长激光器、非对称光纤光栅法布里巧罗腔双波长激光器及其在光生微波毫米波、温度传感器的应用进行研究。主要研究内容包括：１、接辑光纤自发福射谱的解析函数。通过原子半经典理论推导了接巧光纤放大的自发福射谱待定系数函数，利用９８０ｎｍ半导体激光器对惨巧光纤进行累浦，ｃ－得到了２５ｍ惨巧光纤自发福射光谱特性，采用莱

4、文伯马克特最优化算法转换为求线性最小二乘的方法，将实验波形与待定系数函数进行拟合，得到惨巧光纤ＡＳＥ．光谱的经验公式。研究结果表明，惨巧光纤ＡＳＥ谱双峰的中也波长分别为１５３０９５１－ｎｍ和１５５５．９６４ｎｍ，Ｒｓｑｕａｒｅ（拟合优度）的值达到０．９８０７２，残差平方和值为－９４４４７６９ｘ１０．。２、光纤光栅透射特性研究。通过锅合模理论推导了光纤光栅透射谱函数表达ｔｌ式，利用ｍａａｂ对透射谱函数进行了数值模拟仿真，实验采用慘巧光纤自发福射谱作为光源入射到级联光纤光栅中，得到了级联光纤光栅透射谱，分析了光纤光、栅王作在不同温度情况下，其级联透射

5、谱的变化情况，透。实验表明射谱中屯波‘ｘ长间隔与光纤光栅温度呈良好的线性关系．２Ｃ，并推算出其温度系数为１７１化Ｖ。３、实验研究了基于分布式反馈激光器的外腔注入式光纤光栅慘巧光纤双波长激光器，采用ＤＦＢ激光器作为注入式激光，直接从腔外注入到光纤光栅构成的谐一２５ｃｍ振腔中，段长为的惨锅光纤作为増益介质，通谐振腔中加入。实验证明过°改变ＤＦＢ激光器温度实现双波长间距可调，当ＤＦＢ激光器工作湿度为２５Ｃ时，可Ｗ得到波长间隔为３．７７ｎｍ，波长分别为１５４９．６７ｎｍ与１５５３．４４ｎｍ的双波长激光输出。４、提出并实验研究基于非对称的光纤光栅法布里巧罗

6、腔的开关型可调谐双波长接巧光纤激光器一＝，采用对相同的光纤光栅作为谐振腔腔镜，第个光纤光栅接入腔内作为波长选择器，此外，通过在腔内加入可饱和吸收镜（ＳＥＳＡＭ）来调，．节腔内模式损耗并实现激光输出的可开关性。实验证明，通过改变光纤光栅温’度实现双波长间距可调，当作为腔镜的光纤光栅工作在３５Ｃ，第Ｈ个光纤光栅工‘１５Ｃ０４７２ｎｍ５４９４８８ｎｍ与作温度为时，实验得到了波长间隔为．，波长分别为．１１５４９．９６０ｎｍ的双波长激光输出。５、利用基于非对称光纤光栅法布里巧罗腔的双波长惨巧光纤激光器，提出并实验研究了一种光生可调谐毫米波信号的新方法。通过改

7、变布拉格光纤光栅的温度，实验得到波长间隔在０．３５４ｎｍ０４７２ｎｍ到．范围内可调的稳定双波长脉冲，通Ｉ２．３ＧＨｚ巧过在光电探测器处差频后可得到对应频率在４到．ＩＧＨｚ内可调的毫米波信号，。同时实验研究证明了通过基于ＤＦＢ激光器的外腔注入式光纤光栅双波长慘巧光纤激光器作为温度传感器的应用具有可行性，若用ＤＦＢ激光器作为温度传感器件，则可通过双波长激光的波长间距进行对温度的解调，且波长间距随温度７－ＴＣ．２Ｘ１０用光纤光栅作为温度传感器件变