基于啁啾相移光纖光柵的光纖激光器的研究.pdf

1、光纖激光器是一種特殊形態(tài)的固體激光器，與傳統(tǒng)的固體激光器相比，具有易與光纖系統(tǒng)耦合且插入損耗小，輸出光束質(zhì)量好等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于光通信、光傳感、雷達(dá)、激光加工、激光醫(yī)療以及激光測(cè)距等領(lǐng)域。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目展開了基于啁啾相移光纖光柵(CPSFBG)的波長可調(diào)諧連續(xù)光纖激光器和調(diào)Q光纖激光器的理論和實(shí)驗(yàn)研究，完成的主要工作如下:
　　1.利用傳輸矩陣法分析了相移光纖光柵和線性啁啾光纖光柵的傳輸特性，同時(shí)介紹了

2、啁啾相移光纖光柵的產(chǎn)生原理及光纖光柵在波長可調(diào)連續(xù)光纖激光器和調(diào)Q光纖激光器中的應(yīng)用。
　　2.研究了一種基于啁啾相移光纖光柵的波長可調(diào)諧連續(xù)光纖激光器的實(shí)現(xiàn)方案。該方案中利用壓電陶瓷片(PZT)對(duì)線性啁啾光纖光柵的縱向拉伸作用向其引入穩(wěn)定的相移，仿真分析了PZT加載不同大小的直流電壓及PZT作用于線性啁瞅光纖光柵不同位置兩種情況下的啁啾相移光纖光柵的傳輸特性。理論推導(dǎo)及仿真分析了該光纖激光器的實(shí)現(xiàn)原理，研究了泵浦功率、摻鉺光纖(

3、EDF)長度及輸出耦合率等參量對(duì)輸出激光功率的影響。
　　3.研究了一種基于啁啾相移光纖光柵的調(diào)Q光纖激光器的實(shí)現(xiàn)方案，該方案通過在PZT上加載調(diào)制信號(hào)實(shí)現(xiàn)。仿真中采用占空比為50％的周期矩形信號(hào)，當(dāng)設(shè)置這個(gè)周期矩形信號(hào)的頻率為10KHz時(shí)，可得到重復(fù)頻率為10KHz，脈沖寬度為1μs的脈沖激光。
　　4.實(shí)驗(yàn)搭建了基于啁啾相移光纖光柵的可調(diào)諧連續(xù)光纖激光器系統(tǒng)模型。利用相位掩膜和紫外曝光技術(shù)制作了中心波長為1544.843

4、nm，長度為9cm的線性啁啾光纖光柵(LCFBG)，將PZT粘貼于其中間位置，當(dāng)PZT加載直流電壓時(shí)，啁啾相移光纖光柵的頻譜出現(xiàn)一個(gè)窄帶缺口，且缺口的中心波長和透射率隨著加載電壓的變化而變化。將這個(gè)基于PZT的啁啾相移光纖光柵用于可調(diào)諧連續(xù)光纖激光器，隨著加載電壓的增大，輸出激光的工作波長向長波長漂移，且輸出功率增加，實(shí)驗(yàn)變化趨勢(shì)與理論分析結(jié)果一致。將PZT保持在某一電壓下，每隔5分鐘記錄一次激光器輸出光譜，結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，搭建