基于相移光柵的摻鉺光纖激光器研究.pdf

1、傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器與單模光纖之間存在模場(chǎng)失配，從而造成耦合效率較低，盡管采用微透鏡進(jìn)行耦合，耦合效率僅能達(dá)到40％-60％，耦合損耗達(dá)3dB-4dB。提高入纖光功率、降低耦合損耗是改善光纖通信系統(tǒng)性能的主要途徑。光纖激光器可通過(guò)在有源摻雜光纖直接寫(xiě)入光纖光柵形成激光器的諧振腔進(jìn)行選頻，光纖激光器與傳輸光纖可熔為一體。摻鉺光纖具有較寬的增益帶寬，且位于光纖通信最佳窗口1550nm波段上，通過(guò)直接在摻鉺光纖上寫(xiě)入相移光柵可以實(shí)現(xiàn)分布反饋式(

2、DFB)光纖激光器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，并且具有單縱模，窄線(xiàn)寬等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景，成為研究熱點(diǎn)。在一些高速調(diào)制系統(tǒng)中要求光源輸出具有穩(wěn)定的偏振狀態(tài)，減小啁啾噪聲引起的信噪比降低，這時(shí)需要具有偏振特性的光纖激光器。
　　 因此，本文研究了基于相移光柵的摻鉺光纖激光器及基于相移光柵的保偏摻鉺光纖激光器。首先由耦合模方程出發(fā)推導(dǎo)了相移光柵的光場(chǎng)傳輸方程，結(jié)合摻鉺光纖激光器的速率方程，得到了相應(yīng)的傳輸矩陣方程，從而建立了摻鉺光

3、纖激光器的計(jì)算模型。然后利用該計(jì)算模型對(duì)摻鉺光纖激光器的基本輸出特性進(jìn)行了分析，并針對(duì)不同的激光腔體損耗對(duì)光纖激光器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明，在制作相移光柵光纖激光器時(shí)，由于損耗的影響使光柵長(zhǎng)度及耦合因子的選擇范圍減小；可選擇光柵長(zhǎng)度及耦合因子的最佳值使得激光器具有最佳輸出。接著設(shè)計(jì)了一種基于相移光柵的保偏光纖激光器，利用偏振燒孔效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的具有開(kāi)關(guān)性能的單偏振單波長(zhǎng)或空間分離的雙波長(zhǎng)穩(wěn)定輸出，然后建立了基于相移光柵的保偏光纖激光