摻鉺超熒光光纖光源的研究.pdf

1、本論文對(duì)摻鉺超熒光光纖寬帶光源進(jìn)行了詳細(xì)的研究。此光源具有高輸出功率、寬輸出光譜和良好的波長穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于光纖陀螺、光纖傳感、光纖通信及波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)中，加之本實(shí)驗(yàn)室中也需要寬帶光源來作為光纖F-P腔傳感器和光纖光柵傳感器的解調(diào)光源，因此需要對(duì)這種優(yōu)良的光源進(jìn)行詳細(xì)的理論和實(shí)驗(yàn)研究。 課題的主要內(nèi)容是對(duì)摻鉺超熒光光纖光源的幾種不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。通過對(duì)摻鉺光纖在980nm半導(dǎo)體激光器的泵浦下的速

2、率方程和傳輸方程的推導(dǎo)，建立了相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)值模型，并利用打靶法、四階Rounge-Kutta法和改進(jìn)的Newton法等數(shù)值方法對(duì)不同光源結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過對(duì)單程和雙程結(jié)構(gòu)超熒光光纖光源的模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，本文所用的模擬方法完全可以將光源的輸出特性表達(dá)出來。在單程結(jié)構(gòu)中，前向輸出功率存在一個(gè)最佳鉺纖長度使得功率值最大，后向輸出光譜具有不依賴鉺纖長度的特性；在雙程結(jié)構(gòu)中，雙程后向具有很高的輸出功率，原因是光纖反射鏡的引入使得鉺

3、纖自發(fā)輻射光被重復(fù)利用；雙程前向結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生L波段的基本結(jié)構(gòu)，利用C波段自發(fā)輻射光作為二次泵浦可以使得輸出光譜向長波長方向漂移。這些特性均可用本模擬方法表現(xiàn)出來。 本文開始介紹了ESFS的優(yōu)點(diǎn)、以往研究的歷史以及目前應(yīng)用的狀況。對(duì)單程結(jié)構(gòu)和雙程結(jié)構(gòu)中的發(fā)光特性進(jìn)行了理論模擬，并與相應(yīng)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果雖然在數(shù)值上略有差別，但是模擬結(jié)果完全可以表達(dá)實(shí)驗(yàn)的變化趨勢(shì)。最后，我們?cè)谀M結(jié)果的基礎(chǔ)上，制作了雙級(jí)雙程結(jié)構(gòu)的