王静:双波长单纵模窄线宽光纤激光技术研究论文

王静:双波长单纵模窄线宽光纤激光技术研究论文

本文主要研究内容

作者王静(2019)在《双波长单纵模窄线宽光纤激光技术研究》一文中研究指出:双波长单纵模光纤激光器是一种双频光纤激光器,除了具有光束质量高、振荡阈值低、转换效率高、温度稳定性好等光纤激光器的传统优点之外,还具有频差大、调谐方便等优势,可广泛应用于激光干涉测量、光纤传感、高速相干光通信和激光雷达探测等领域。尤其作为合成波绝对距离干涉测量系统的光源,为了实现长距离测量,必须保证双频激光具有足够窄的谱线宽度以获得足够长的相干长度。因此,开展双波长单纵模窄线宽光纤激光技术研究具有重要的意义。本论文设计了双波长单纵模窄线宽掺镱光纤激光器(YDFL)研究方案,即采用光纤偏振分束器并联双光纤布拉格光栅(FBG)实现双波长振荡,并利用未泵浦掺镱光纤(UPYDF)作为饱和吸收体实现单纵模选择,从而实现双波长单纵模激光振荡;在此基础上,采用光外腔弱反馈法,设计了两种不同外腔反馈结构以压窄激光线宽。论文的主要研究内容包括以下几部分:首先,概述了双波长单纵模窄线宽光纤激光器的研究现状,分析了掺镱光纤的特性和YDFL的工作原理;在分析多波长选择方法、单纵模选择方法和激光线宽压窄方法的基础上,设计了双波长单纵模窄线宽YDFL研究方案,理论计算了增益光纤的最佳长度、未泵浦掺镱光纤的最小长度和内嵌UPYDF光纤环臂长差的极限值;理论分析表明:当外腔长度在特定范围内,外腔反射率越大,激光线宽越窄。其次,建立了双波长单纵模YDFL实验系统,实验研究结果表明:这种双波长单纵模光纤激光器可以稳定振荡输出;通过控制偏振控制器可以切换激光器双波长或单波长运转,其开关特性良好;双波长单纵模激光器的阈值泵浦功率为58.52mW;双波长激光均为线偏振光。第三,建立以FBG反馈和耦合器分光反馈的两种不同外腔结构的驻波腔1064nm单频窄线宽YDFL系统。对于FBG反馈激光系统,当作为激光器内外腔镜的两个FBG的中心波长、带宽等参数一致时,可以实现线宽压窄,实验结果表明:当外腔长为160.3cm时,激光线宽从0.301pm压窄为0.273pm,线宽压窄比为9.11%;对于耦合器分光反馈激光系统,实验结果表明,当外腔长为320.2cm,激光线宽从0.301pm压窄为0.258pm,线宽压窄比为14.37%。综上所述,本论文设计的基于FBG反馈和耦合器分光反馈的双波长单纵模YDFL线宽压窄方案是可行的,该项研究为今后进一步开展双波长单纵模窄线宽光纤激光技术研究与应用奠定了坚实的基础。

Abstract

shuang bo chang chan zong mo guang qian ji guang qi shi yi chong shuang pin guang qian ji guang qi ,chu le ju you guang shu zhi liang gao 、zhen dang yu zhi di 、zhuai huan xiao lv gao 、wen du wen ding xing hao deng guang qian ji guang qi de chuan tong you dian zhi wai ,hai ju you pin cha da 、diao xie fang bian deng you shi ,ke an fan ying yong yu ji guang gan she ce liang 、guang qian chuan gan 、gao su xiang gan guang tong xin he ji guang lei da tan ce deng ling yu 。you ji zuo wei ge cheng bo jue dui ju li gan she ce liang ji tong de guang yuan ,wei le shi xian chang ju li ce liang ,bi xu bao zheng shuang pin ji guang ju you zu gou zhai de pu xian kuan du yi huo de zu gou chang de xiang gan chang du 。yin ci ,kai zhan shuang bo chang chan zong mo zhai xian kuan guang qian ji guang ji shu yan jiu ju you chong yao de yi yi 。ben lun wen she ji le shuang bo chang chan zong mo zhai xian kuan can yi guang qian ji guang qi (YDFL)yan jiu fang an ,ji cai yong guang qian pian zhen fen shu qi bing lian shuang guang qian bu la ge guang shan (FBG)shi xian shuang bo chang zhen dang ,bing li yong wei beng pu can yi guang qian (UPYDF)zuo wei bao he xi shou ti shi xian chan zong mo shua ze ,cong er shi xian shuang bo chang chan zong mo ji guang zhen dang ;zai ci ji chu shang ,cai yong guang wai qiang ruo fan kui fa ,she ji le liang chong bu tong wai qiang fan kui jie gou yi ya zhai ji guang xian kuan 。lun wen de zhu yao yan jiu nei rong bao gua yi xia ji bu fen :shou xian ,gai shu le shuang bo chang chan zong mo zhai xian kuan guang qian ji guang qi de yan jiu xian zhuang ,fen xi le can yi guang qian de te xing he YDFLde gong zuo yuan li ;zai fen xi duo bo chang shua ze fang fa 、chan zong mo shua ze fang fa he ji guang xian kuan ya zhai fang fa de ji chu shang ,she ji le shuang bo chang chan zong mo zhai xian kuan YDFLyan jiu fang an ,li lun ji suan le zeng yi guang qian de zui jia chang du 、wei beng pu can yi guang qian de zui xiao chang du he nei qian UPYDFguang qian huan bei chang cha de ji xian zhi ;li lun fen xi biao ming :dang wai qiang chang du zai te ding fan wei nei ,wai qiang fan she lv yue da ,ji guang xian kuan yue zhai 。ji ci ,jian li le shuang bo chang chan zong mo YDFLshi yan ji tong ,shi yan yan jiu jie guo biao ming :zhe chong shuang bo chang chan zong mo guang qian ji guang qi ke yi wen ding zhen dang shu chu ;tong guo kong zhi pian zhen kong zhi qi ke yi qie huan ji guang qi shuang bo chang huo chan bo chang yun zhuai ,ji kai guan te xing liang hao ;shuang bo chang chan zong mo ji guang qi de yu zhi beng pu gong lv wei 58.52mW;shuang bo chang ji guang jun wei xian pian zhen guang 。di san ,jian li yi FBGfan kui he ou ge qi fen guang fan kui de liang chong bu tong wai qiang jie gou de zhu bo qiang 1064nmchan pin zhai xian kuan YDFLji tong 。dui yu FBGfan kui ji guang ji tong ,dang zuo wei ji guang qi nei wai qiang jing de liang ge FBGde zhong xin bo chang 、dai kuan deng can shu yi zhi shi ,ke yi shi xian xian kuan ya zhai ,shi yan jie guo biao ming :dang wai qiang chang wei 160.3cmshi ,ji guang xian kuan cong 0.301pmya zhai wei 0.273pm,xian kuan ya zhai bi wei 9.11%;dui yu ou ge qi fen guang fan kui ji guang ji tong ,shi yan jie guo biao ming ,dang wai qiang chang wei 320.2cm,ji guang xian kuan cong 0.301pmya zhai wei 0.258pm,xian kuan ya zhai bi wei 14.37%。zeng shang suo shu ,ben lun wen she ji de ji yu FBGfan kui he ou ge qi fen guang fan kui de shuang bo chang chan zong mo YDFLxian kuan ya zhai fang an shi ke hang de ,gai xiang yan jiu wei jin hou jin yi bu kai zhan shuang bo chang chan zong mo zhai xian kuan guang qian ji guang ji shu yan jiu yu ying yong dian ding le jian shi de ji chu 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西安理工大学的王静,发表于刊物西安理工大学2019-07-19论文,是一篇关于激光线宽的压窄论文,光外腔弱反馈法论文,光纤布拉格光栅论文,未泵浦掺镱光纤论文,西安理工大学2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西安理工大学2019-07-19论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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