布里渊放大器论文-刘雅坤,王小林,粟荣涛,马鹏飞,张汉伟

布里渊放大器论文-刘雅坤,王小林,粟荣涛,马鹏飞,张汉伟

导读:本文包含了布里渊放大器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光纤放大器,受激布里渊散射,窄线宽,相位调制

布里渊放大器论文文献综述

刘雅坤,王小林,粟荣涛,马鹏飞,张汉伟[1](2017)在《相位调制信号对窄线宽光纤放大器线宽特性和受激布里渊散射阈值的影响》一文中研究指出高功率窄线宽光纤放大器的输出功率主要受限于受激布里渊散射(SBS)效应,通过相位调制进行线宽展宽可以有效抑制SBS效应.基于窄线宽光纤放大器中的SBS动力学模型,研究了正弦信号、白噪声信号和伪随机编码信号(PRBS)对窄线宽光纤放大器光谱特性与SBS阈值的影响.研究发现,采用不同信号进行相位调制时,调制频率和调制深度等参数对调制后激光光谱的谱线间隔、谱线数目与光谱平整度的影响存在较大差异,进而影响放大器的线宽特性和SBS阈值.通过对比分析,给出了调制信号的类型选择和参数优化原则,能够为窄线宽光纤放大器的相位调制系统设计提供参考.(本文来源于《物理学报》期刊2017年23期)

冉阳[2](2015)在《基于相位/强度调制的窄线宽保偏光纤放大器受激布里渊散射抑制技术研究》一文中研究指出高功率窄线宽保偏光纤放大器具有优异的光束质量、稳定的性能、良好的偏振特性等优点,在引力波探测、非线性频率转换、光束合成等领域有着广泛的应用前景。然而,在窄线宽放大器,尤其是保偏窄线宽放大器中,受激布里渊散射(SBS)严重限制了激光功率的提升。目前,对SBS的抑制方法有多种。其中,从频域的角度通过相位调制展宽布里渊增益谱抑制SBS,以及从时域的角度通过强度调制压缩光脉宽抑制SBS的效果都较为明显,且成本较低、系统集成性较好。基于此,本文提出了同时相位/强度调制抑制SBS的新方法,并对该方法在保偏窄线宽光纤放大器中抑制SBS的效果开展了详细的理论和实验研究,主要内容如下:首先,介绍了窄线宽光纤放大器的应用与研究现状,指出SBS是窄线宽保偏放大器、尤其是单频保偏放大器功率提升的限制因素,并对SBS的各种抑制方法的研究现状进行了较为详细的介绍。其次,理论研究了相位、强度调制抑制光纤放大器中SBS的基本原理。分析了相位调制中的调制幅度、调制频率,强度调制中的调制脉冲宽度、脉冲重复频率等关键参数对SBS阈值的影响。阐明了相位/强度调制提升SBS阈值的物理机制,提出了通过相位和强度同时调制抑制SBS的方法,指出了该方法可以从频域和时域两个角度提高SBS阈值,有望获得更高功率的窄线宽保偏激光输出。再次,基于光纤放大器中SBS叁波耦合方程和速率方程,综合考虑受激拉曼散射(SRS)效应,建立了相位/强度调制方法抑制SBS的理论模型。利用理论模型,详细仿真了相位调制频率、幅度、调制光谱幅度分布,强度调制脉宽、脉冲重复频率、传能光纤长度等参数对光纤放大器SBS阈值的影响。并对相位和强度同时调制时不同调制参数组合下的SBS阈值特性进行了仿真分析。理论上证明了同时相位/强度调制能够有效提高窄线宽保偏放大器的SBS阈值。最后,在理论和仿真基础上,开展了相位/强度调制抑制高功率保偏光纤放大器SBS效应的实验研究。在采用声光驱动源作为相位调制信号源,纤芯/包层直径为25/400μm保偏掺镱光纤作为增益光纤时,通过单独相位调制实现了560 W的连续激光输出,输出功率受限于模式不稳定效应。进一步,为了避免模式不稳定效应的出现,采用任意信号发生器作为信号源,纤芯/包层直径为20/400μm保偏掺镱光纤作为增益光纤,研究了不同调制情况下,SBS阈值随相位调制和强度调制参数的详细变化情况。单独相位调制时,在调制频率为80 MHz调制电压为10 V时,将SBS阈值由单频时的23.1 W提高到166 W。利用调制频率为5 MHz,调制脉宽为4 ns的单独强度调制,将SBS阈值由单频时的23.1 W提高到平均/峰值输出功率136 W/8.5 kW。在同时相位和强度调制实验中,对调制光谱对SBS阈值的影响进行了深入分析;在相位调制频率为100 MHz、调制幅度为5 V,强度调制频率为20 MHz、脉宽为4 ns时,实现了线宽为4.5 GHz、平均/峰值功率293 W/3.9 kW的高功率脉冲光纤激光输出,将SBS阈值(平均功率)提高了13.7倍。本文通过理论分析与实验研究证实了相位和强度同时调制对SBS抑制的有效性。结果表明,与单独相位和强度调制相比,同时相位和强度调制能够更好的抑制保偏光纤放大器中的SBS。如果采用高带宽的相位调制器和信号源,进一步提高相位调制的频率和幅度,能够获得更高功率的窄线宽保偏激光输出。相关理论和实验研究,对进一步提升窄线宽保偏光纤放大器的激光功率具有指导意义。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-11-01)

冉阳,王小林,粟荣涛,周朴,司磊[3](2015)在《窄线宽光纤放大器中受激布里渊散射抑制研究进展》一文中研究指出受激布里渊散射(SBS)是窄线宽高功率光纤放大器输出功率的主要限制因素。介绍了目前国内外主要的SBS抑制方案及其研究进展,重点介绍了通过相位调制等方法展宽种子激光线宽以及施加温度、应力梯度和声场裁剪等改变布里渊增益谱的SBS抑制方法。对各种SBS抑制方案进行了对比和总结,为相关研究提供参考。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2015年04期)

张美,延凤平,刘硕,尹智[4](2015)在《高功率掺铥光纤放大器中受激布里渊散射效应研究》一文中研究指出近年来随着对单频光纤激光器和放大器研究的不断深入,得到了越来越高的输出功率,由于单频光纤激光器、放大器的输出功率在很大程度上受限于受激布里渊散射(SBS)效应,故需要研究SBS效应的影响因素和抑制方法。利用铥离子(Tm3+)的速率方程和SBS效应下双包层光纤放大器的速率方程,建立了单频光纤放大器的理论模型,计算得到了掺铥光纤放大器的能量分布和输出功率,并讨论了光纤长度、抽运功率、Tm3+掺杂浓度、增益光纤内温度分布等因素对单频光纤放大器中SBS效应和输出功率的影响,总结了在提高放大器输出功率的同时有效抑制SBS效应的方法。自行搭建了全光纤掺铥光纤种子光源及放大器,高稳定性的全光纤掺铥激光种子光的中心波长为1941 nm,信噪比约为60 d B。当掺铥放大器的抽运功率达到2.15 W时,激光的输出功率可以达到0.766 W。(本文来源于《中国激光》期刊2015年04期)

尹智,延凤平,刘硕,张美[5](2015)在《2μm波段单频拉曼光纤放大器中受激布里渊散射研究》一文中研究指出2μm波段高功率单频拉曼光纤放大器(SF-RFA)的性能通常会受到受激布里渊散射(SBS)效应的影响。本文考虑SBS效应下拉曼光纤放大器的速率方程,建立了SBS限制下的SF-RFA理论模型,计算了SF-RFA的能量分布和功率输出。讨论了泵浦功率、光纤长度等因素对光纤放大器中SBS效应和输出功率的影响,总结了如何在提高放大器输出功率的同时有效抑制SBS效应的方法。本文数值模拟结果为实验研究高功率SF-RFA中抑制SBS效应提供一定的指导。(本文来源于《导航与控制》期刊2015年01期)

王如刚,张旭苹[6](2014)在《基于掺铒光纤放大器的布里渊光时域反射仪的研究》一文中研究指出为了提高布里渊光时域反射仪(BOTDR)的传感长度和系统分辨率,分析了基于掺铒光纤放大器(EDFA)的BOTDR性能。研究表明,在被测光纤中,反向泵浦的EDFA在增益和噪声指数方面优于正向泵浦;未使用EDFA的BOTDR测得光纤长约为50km,而利用EDFA的BDTDR测量的距离大于80km;反向泵浦和正向泵浦的温度分辨率分别为0.5℃和1.0℃。结果表明,反向泵浦的BDTDR的性能高于正向泵浦。(本文来源于《光电子.激光》期刊2014年08期)

杜文博,王小林,朱家健,周朴,许晓军[7](2013)在《光纤放大器受激布里渊散射效应抑制》一文中研究指出提出了一种多波长窄线宽光纤放大器,其种子光由多个单频激光耦合而成,所有单频激光波长几乎相等(波长间隔小于1nm),频率间隔大于两倍布里渊频移。建立了此类多波长窄线宽光纤放大器的完整理论模型,分析了放大器中受激布里渊散射(SBS)与种子数目的关系。搭建了双波长和叁波长窄线宽光纤放大器,进行SBS阈值输出功率测定实验。实验结果与理论模拟结果基本一致,验证了理论模型的合理性;双波长和叁波长放大可以有效抑制SBS效应,大幅提高放大器输出功率。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2013年03期)

高玮,吕志伟,何伟明[8](2012)在《微弱光信号瞬态布里渊放大器的最佳工作点》一文中研究指出为提高瞬态布里渊放大器的工作性能,利用包含噪声的瞬态布里渊放大理论模型数值模拟了放大器的信噪比、灵敏度、能量转换效率及信号放大率随指数增益系数G的变化规律,获得了放大器的最佳工作点G_(opt.)采用倍频Nd:YAG脉冲激光器,以CS_2和FC-72为非线性介质进行了实验验证.结果表明,抽运光脉冲相对于信号光脉冲延迟脉冲宽度的一半进入放大器时,G_(opt)可设在介质受激布里渊散射阈值增益G_(th)之上.对于共线型布里渊放大结构,G_(opt)为Gth的1.1—1.3倍;对于非共线型结构,G_(opt)可超过G_(th)1.3倍,实现近饱和放大.(本文来源于《物理学报》期刊2012年20期)

黄小东,张小民,王建军,许党朋,张锐[9](2011)在《高功率光纤放大器中的受激布里渊散射》一文中研究指出针对1~5ns短脉冲单纵模高功率放大器实验中观察到的受激布里渊现象,结合光纤放大器的速率方程以及受激布里渊散射瞬态特性的耦合振幅方程组进行了理论研究,采用时域有限差分的方法,对3ns、5ns两种脉冲进行模拟,讨论了短脉冲光纤放大器中受激布里渊散射的特性,结果表明:短脉冲的受激布里渊散射阈值远高于准连续脉冲的阈值,是高功率光纤放大器输出的主要限制因素,且光纤放大器中受激布里渊散射要比普通传输光纤增长要快,其强度跟脉冲脉宽和泵浦功率相关,实验结果与模拟结果吻合较好。最后提出了几种抑制高功率光纤放大器中受激布里渊散射的方法。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2011年11期)

杜文博,朱家健,周朴,许晓军,舒柏宏[10](2011)在《利用多波长放大抑制窄线宽光纤放大器中受激布里渊散射效应的研究进展》一文中研究指出多波长放大是能够有效抑制窄线宽光纤放大器中受激布里渊散射(SBS)效应的一种新方法。对其基本理论进行了详细的介绍,并按照波长间隔的不同将其分为大波长间隔和小波长间隔多波长放大两种类型。综述了这两类多波长放大方法在理论研究和实验研究方面取得的重要成果,分析了它们各自在抑制SBS上的优势,指出大波长间隔多波长放大在提高单频激光输出功率方面具有明显优势,而小波长间隔多波长放大在进一步提升高功率光纤激光相干合成系统功率方面具有巨大的应用价值。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2011年11期)

布里渊放大器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

高功率窄线宽保偏光纤放大器具有优异的光束质量、稳定的性能、良好的偏振特性等优点,在引力波探测、非线性频率转换、光束合成等领域有着广泛的应用前景。然而,在窄线宽放大器,尤其是保偏窄线宽放大器中,受激布里渊散射(SBS)严重限制了激光功率的提升。目前,对SBS的抑制方法有多种。其中,从频域的角度通过相位调制展宽布里渊增益谱抑制SBS,以及从时域的角度通过强度调制压缩光脉宽抑制SBS的效果都较为明显,且成本较低、系统集成性较好。基于此,本文提出了同时相位/强度调制抑制SBS的新方法,并对该方法在保偏窄线宽光纤放大器中抑制SBS的效果开展了详细的理论和实验研究,主要内容如下:首先,介绍了窄线宽光纤放大器的应用与研究现状,指出SBS是窄线宽保偏放大器、尤其是单频保偏放大器功率提升的限制因素,并对SBS的各种抑制方法的研究现状进行了较为详细的介绍。其次,理论研究了相位、强度调制抑制光纤放大器中SBS的基本原理。分析了相位调制中的调制幅度、调制频率,强度调制中的调制脉冲宽度、脉冲重复频率等关键参数对SBS阈值的影响。阐明了相位/强度调制提升SBS阈值的物理机制,提出了通过相位和强度同时调制抑制SBS的方法,指出了该方法可以从频域和时域两个角度提高SBS阈值,有望获得更高功率的窄线宽保偏激光输出。再次,基于光纤放大器中SBS叁波耦合方程和速率方程,综合考虑受激拉曼散射(SRS)效应,建立了相位/强度调制方法抑制SBS的理论模型。利用理论模型,详细仿真了相位调制频率、幅度、调制光谱幅度分布,强度调制脉宽、脉冲重复频率、传能光纤长度等参数对光纤放大器SBS阈值的影响。并对相位和强度同时调制时不同调制参数组合下的SBS阈值特性进行了仿真分析。理论上证明了同时相位/强度调制能够有效提高窄线宽保偏放大器的SBS阈值。最后,在理论和仿真基础上,开展了相位/强度调制抑制高功率保偏光纤放大器SBS效应的实验研究。在采用声光驱动源作为相位调制信号源,纤芯/包层直径为25/400μm保偏掺镱光纤作为增益光纤时,通过单独相位调制实现了560 W的连续激光输出,输出功率受限于模式不稳定效应。进一步,为了避免模式不稳定效应的出现,采用任意信号发生器作为信号源,纤芯/包层直径为20/400μm保偏掺镱光纤作为增益光纤,研究了不同调制情况下,SBS阈值随相位调制和强度调制参数的详细变化情况。单独相位调制时,在调制频率为80 MHz调制电压为10 V时,将SBS阈值由单频时的23.1 W提高到166 W。利用调制频率为5 MHz,调制脉宽为4 ns的单独强度调制,将SBS阈值由单频时的23.1 W提高到平均/峰值输出功率136 W/8.5 kW。在同时相位和强度调制实验中,对调制光谱对SBS阈值的影响进行了深入分析;在相位调制频率为100 MHz、调制幅度为5 V,强度调制频率为20 MHz、脉宽为4 ns时,实现了线宽为4.5 GHz、平均/峰值功率293 W/3.9 kW的高功率脉冲光纤激光输出,将SBS阈值(平均功率)提高了13.7倍。本文通过理论分析与实验研究证实了相位和强度同时调制对SBS抑制的有效性。结果表明,与单独相位和强度调制相比,同时相位和强度调制能够更好的抑制保偏光纤放大器中的SBS。如果采用高带宽的相位调制器和信号源,进一步提高相位调制的频率和幅度,能够获得更高功率的窄线宽保偏激光输出。相关理论和实验研究,对进一步提升窄线宽保偏光纤放大器的激光功率具有指导意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

布里渊放大器论文参考文献

[1].刘雅坤,王小林,粟荣涛,马鹏飞,张汉伟.相位调制信号对窄线宽光纤放大器线宽特性和受激布里渊散射阈值的影响[J].物理学报.2017

[2].冉阳.基于相位/强度调制的窄线宽保偏光纤放大器受激布里渊散射抑制技术研究[D].国防科学技术大学.2015

[3].冉阳,王小林,粟荣涛,周朴,司磊.窄线宽光纤放大器中受激布里渊散射抑制研究进展[J].激光与光电子学进展.2015

[4].张美,延凤平,刘硕,尹智.高功率掺铥光纤放大器中受激布里渊散射效应研究[J].中国激光.2015

[5].尹智,延凤平,刘硕,张美.2μm波段单频拉曼光纤放大器中受激布里渊散射研究[J].导航与控制.2015

[6].王如刚,张旭苹.基于掺铒光纤放大器的布里渊光时域反射仪的研究[J].光电子.激光.2014

[7].杜文博,王小林,朱家健,周朴,许晓军.光纤放大器受激布里渊散射效应抑制[J].强激光与粒子束.2013

[8].高玮,吕志伟,何伟明.微弱光信号瞬态布里渊放大器的最佳工作点[J].物理学报.2012

[9].黄小东,张小民,王建军,许党朋,张锐.高功率光纤放大器中的受激布里渊散射[J].红外与激光工程.2011

[10].杜文博,朱家健,周朴,许晓军,舒柏宏.利用多波长放大抑制窄线宽光纤放大器中受激布里渊散射效应的研究进展[J].激光与光电子学进展.2011

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