基于相移光柵的摻鉺光纖激光器研究.pdf

1、傳統(tǒng)的半導體激光器與單模光纖之間存在模場失配，從而造成耦合效率較低，盡管采用微透鏡進行耦合，耦合效率僅能達到40％-60％，耦合損耗達3dB-4dB。提高入纖光功率、降低耦合損耗是改善光纖通信系統(tǒng)性能的主要途徑。光纖激光器可通過在有源摻雜光纖直接寫入光纖光柵形成激光器的諧振腔進行選頻，光纖激光器與傳輸光纖可熔為一體。摻鉺光纖具有較寬的增益帶寬，且位于光纖通信最佳窗口1550nm波段上，通過直接在摻鉺光纖上寫入相移光柵可以實現(xiàn)分布反饋式(

2、DFB)光纖激光器，其結構簡單，穩(wěn)定性好，并且具有單縱模，窄線寬等優(yōu)點，具有廣泛的應用前景，成為研究熱點。在一些高速調制系統(tǒng)中要求光源輸出具有穩(wěn)定的偏振狀態(tài)，減小啁啾噪聲引起的信噪比降低，這時需要具有偏振特性的光纖激光器。
　　 因此，本文研究了基于相移光柵的摻鉺光纖激光器及基于相移光柵的保偏摻鉺光纖激光器。首先由耦合模方程出發(fā)推導了相移光柵的光場傳輸方程，結合摻鉺光纖激光器的速率方程，得到了相應的傳輸矩陣方程，從而建立了摻鉺光

3、纖激光器的計算模型。然后利用該計算模型對摻鉺光纖激光器的基本輸出特性進行了分析，并針對不同的激光腔體損耗對光纖激光器進行了優(yōu)化設計。結果表明，在制作相移光柵光纖激光器時，由于損耗的影響使光柵長度及耦合因子的選擇范圍減??；可選擇光柵長度及耦合因子的最佳值使得激光器具有最佳輸出。接著設計了一種基于相移光柵的保偏光纖激光器，利用偏振燒孔效應可以實現(xiàn)穩(wěn)定的具有開關性能的單偏振單波長或空間分離的雙波長穩(wěn)定輸出，然后建立了基于相移光柵的保偏光纖激光