基于特種光纖濾波器的光纖激光器的研究.pdf

1、高性能的單波長、雙波長和多波長光纖激光器在高速大容量的光通信系統(tǒng)、光載無線通信系統(tǒng)、相干光通信系統(tǒng)及光傳感網絡等領域具有廣泛的應用前景。而性能好、穩(wěn)定性高、成本低、制作容易且易于集成的光纖濾波器，是高性能的單波長、雙波長和多波長光纖激光器中的關鍵器件。
　　本論文結合國家自然科學基金項目和北京交通大學優(yōu)秀博士生科技創(chuàng)新基金項目，以新型光纖濾波器研究為突破口，對基于特種光纖的幾種新型濾波器開展深入的理論和實驗研究，并基于研制的幾種新

2、型的濾波器，進行了單波長、雙波長和多波長光纖激光器結構的設計與優(yōu)化，取得的主要創(chuàng)新性成果如下:
　　1.提出了基于不對稱雙芯光纖的雙通道M-Z干涉型濾波器(DPMZI-ATCF)，旨在提高雙波長激光器的性能。應用傳輸特性法建立了濾波器的分析模型，理論和實驗相結合，研究了濾波器的反射譜特性，獲得具有相同波長間隔和不同反射率的梳狀譜?；谠摓V波器設計并實驗制作了一種單雙波長可切換的摻鉺光纖激光器，獲得了邊模抑制比大于62.47 dB、

3、波長間隔在0.155 nm～4.041 nm可調的雙波長激光輸出。該激光器為微波光子學的光生毫米波技術提供了一個較理想的光源。
　　2.基于保偏光纖的雙通道M-Z干涉儀濾波器(DPMZI-PMF)，提出并實驗研制了一種單雙波長可切換的摻鉺光纖激光器結構。通過調整偏振控制器，獲得了單雙波長可切換激光輸出，單波長激光3dB線寬為0.0146 nm，邊模抑制比高達69.55 dB，而雙波長激光邊模抑制比大于64.0 dB，可調諧的波長間

4、隔范圍得到進一步拓展，最小波長間隔降低到為0.084nm，最大波長間隔增加到4.28 nm。
　　3.提出并實驗制作一種單雙波長可切換和可調諧摻鉺光纖激光器。采用透射型環(huán)形濾波器(TRT)/反射型環(huán)形濾波器(RRT)和DPMZI-PMF濾波器組合而成的復合濾波器。通過調整偏振控制器，實現單雙波長可切換和可調諧激光輸出。單、雙波長分別在1561.03 nm～1569.16 nm和1563.57 nm～1568.88 nm寬范圍內可調

5、，同時，雙波長的波長間隔在0.01 nm～4.34 nm范圍內可調諧，而且雙波長激光峰值功率具有均衡性。和其他方法相比，實現具有相同峰值功率輸出的雙波長激光。該結構激光器輸出穩(wěn)定、易于控制、較低成本等優(yōu)點。
　　4.提出并研制出一種基于復合濾波器的具有高邊模抑制比的穩(wěn)定可調的單波長摻鉺光纖激光器。采用高精細光纖(HF-F)濾波器和DPMZI-PMF濾波器組成的復合濾波器，實現線偏振的邊模抑制比高達72.11 dB的單波長激光輸出，

6、而且輸出激光波長在1560.37 nm到1568.56 nm范圍內可調諧。該激光器在光通信系統(tǒng)、長距離光傳感網絡及光測量等領域具有很好的應用前景。
　　5.提出了基于非線性旋轉效應(NPR)穩(wěn)定可切換的線型腔多波長光纖激光器。采用搭建對稱的非線性環(huán)鏡產生的NPR效應，有效地抑制了摻鉺光纖中的均勻展寬效應，結合不對稱雙芯光纖(ATCF)濾波器作為波長選擇器，實現多達52個波長、平均消光比為32 dB的多波長激光輸出。該激光器可以作為