摻鉺光纖光源的研制.pdf

1、為光纖通信、光纖無源器件測試、光纖光柵傳感系統(tǒng)、光纖陀螺等提供光信號是光纖光源的研究目的，結(jié)合實驗室光纖光柵傳感系統(tǒng)課題，并為新型光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)提供技術(shù)積累。主要研究了以摻鉺光纖為增益介質(zhì)的光纖光源研制中的相關(guān)技術(shù)，用單程前向、單程后向、雙程前向、雙程后向、雙級雙程前向、雙級雙程后向、單級雙程雙向抽運等多種結(jié)構(gòu)，分析了其中參數(shù)變化對光源性能的影響，以所選兩種高低濃度參數(shù)不同的摻鉺光纖為主要元件，在C-波段高功率、L-波段高功率、C-波

2、段高平坦、C+L波段高功率同時輸出等多方面進行了深入的研究，并在此基礎(chǔ)上制作出光纖光源樣機并進行了測試，該研究對光纖光源的設(shè)計和制作具有一定的指導(dǎo)和參考意義。 首先介紹了纖維光學(xué)的產(chǎn)生背景、發(fā)展現(xiàn)狀、光纖在通信等領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀、摻鉺光纖ASE光源的發(fā)展及應(yīng)用特色。接著，用低濃度光纖，單程后向得到28.58mW(14.56dBm)的C-波段ASE光，用長的高濃度光纖，單程抽運結(jié)構(gòu)，后向得到C-波段光功率達31.74mW(15.02

3、dBm)，前向L-波段ASE達10.14mW(10.06dBm)，1575-1620nm間的ASE為5.09mW，實驗中得到的C-波段最高光源ASE功率達36.88mW(15.67dBm)。用3dB耦合器自制的反射鏡，實現(xiàn)雙程后向結(jié)構(gòu)，用短的低濃度光纖，在低抽運光下，得到ASE功率為7.68mW(8.85dBm)，3dB帶寬達35.28nm(不用采用任何外部濾波器，從1526.88-1562.16nm，基本覆蓋了整個C-波段)，平均波長

4、為1545.88nm的ASE光輸出，僅改變抽運功率時可以實現(xiàn)功率為13.23mW(11.21dBm)，3dB帶寬為34.64nm的高平坦ASE光輸出，用雙程前向結(jié)構(gòu)，得到ASE光功率為15.01mW(11.76dBm)，平坦度稍微差一些。用長的高濃度光纖構(gòu)成雙程前向結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)功率為13.13mW(11.18dBm)的L-波段ASE光，1570-1620nm間功率大于9.38mW。雙級雙程結(jié)構(gòu)中，以其后向作為輸出端。第一級雙程前向抽運時實

5、驗得到19.20mW(12.93dBm)的C+L波段寬帶ASE光；第一級采用雙程后向時得到功率為21.13mW(13.25dBm)的C+L波段寬帶ASE光，分析了兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。同樣雙級雙程前向結(jié)構(gòu)光源，第一級采用雙程前向時得到21.48mW(13.32dBm)的L-波段高功率ASE輸出，第一級采用雙程后向時得22.71mW(13.56dBm)的L-波段高功率ASE輸出，并分析了兩種結(jié)構(gòu)的對比優(yōu)缺點。采用一段長40m的高濃度摻鉺光纖，

6、用980nm激光二極管進行雙向抽運，用光纖環(huán)形鏡實現(xiàn)雙程，制作了C+L波段ASE樣機，裝配完畢后，得到26.67mW(14.26dBm)的ASE光，輸出相對較為平坦時，為最高輸出功率為23.23mW(13.66dBm)的C+L波段光。 同時對摻鉺光纖光源研制過程中的主要光電器件從原理及實驗等各方面作了系統(tǒng)的描述，介紹了操作光電器件的重要注意事項。論文針對TFFP作為解調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用并將摻鉺光纖光源技術(shù)結(jié)合，并結(jié)合實驗室項目組在TF