新型摻餌光纖及相關激光器的研究.pdf

1、包括光敏摻鉺光纖以及高濃度和雙包層摻鉺光纖在內的新型摻鉺光纖在光纖通信、光纖傳感、光纖接入、醫(yī)療、工業(yè)加工以及空間光通信等領域有著誘人的應用前景，因此關于新型摻鉺光纖的研究一直以來都是全球性的技術研究熱點。本論文在863項目“光纖制造新技術及新型光纖--新型特種光纖”(2001AA312230)和“通信用特種光纖--稀土摻雜光纖”(2004AA31G200)的資助下，對幾種新型摻鉺光纖及相關激光器進行了深入的研究。論文的創(chuàng)新性工作主要體

2、現(xiàn)在：
　　 (1)基于對疏松層沉積、除水和縮棒等影響摻鉺光纖中摻鍺量的幾個關鍵因素的深入研究，找出制備光敏摻鉺光纖的合適條件，成功研制出了性能優(yōu)異的光敏摻鉺光纖。該光纖在1530 nm處峰值吸收系數(shù)達27 dB/m，100 mW的泵浦功率激勵5 m該光纖可實現(xiàn)約30 dB的小信號增益，在該光纖上直接寫入25mm的光纖光柵可獲得高達98.7％的反射率。進一步利用側向對稱開槽法制作出了雙折射參數(shù)為3.13×10-4的保偏光敏摻鉺光

3、纖。
　　 (2)提出了一種基于保偏光敏摻鉺光纖的可切換雙波長光纖激光器，直接寫在保偏光敏摻鉺光纖兩端的雙折射光纖光柵，與中間的保偏光敏摻鉺光纖構成全保偏一體化線型諧振腔，保證了室溫下雙波長激光和任意一個單波長激光的穩(wěn)定輸出，單波長激光功率波動幅度小于0.24 dB，波長漂移小于0.013 nm。
　　 (3)實驗實現(xiàn)了一種利用游標卡尺原理實現(xiàn)的單偏振光纖激光器，其諧振腔是基于保偏光敏摻鉺光纖的全保偏一體化線型腔。在高反

4、射光柵上施加徑向應力以增大雙反射峰的波長間隔，調整低反射光柵的反射波長，使激光器只能滿足其中一個偏振態(tài)的振蕩條件，獲得穩(wěn)定的單偏振激光輸出，功率波動小于0.2 dB，波長漂移小于0.01 nm。
　　 (4)提出和驗證了共摻鉍提高Er3+摻雜濃度的機理，并研制出峰值吸收系數(shù)高達97.7 dB/m的高濃度摻鉺光纖，Er3+摻雜濃度約為7650 ppm。這是至今作者所知的采用溶液摻雜技術在石英基光纖上實現(xiàn)的最高Er3+摻雜濃度。