光纤dfb激光器器能用于低重频直接调制吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-08-22 06:51 标签： dfb激光器

【摘要】：相干激光雷达在大气风场测量、污染探测、目标跟踪、激光测速和激光成像等诸多领域具有广泛的应用潜力。相干激光雷达中激光器的相干性是决定其应用水平的关键因素,因此,具有高相干性的窄线宽低噪声单频光纤激光器和纳秒脉冲单频光纤激光器成为了研究热点。‘本论文主要对1.5μm波段的低噪声窄线宽单频光纤激光器和增益调制纳秒脉冲单频光纤激光器展开了全面系统的研究。首先,我们提出了一种复合光反馈环(COFL)结构,其主要由掺铒光纤放大器(EDFA)、未泵浦的掺铒光纤和自注入反馈环组成。COFL将饱和光放大器的非线性放大效应、饱和吸收体(SA)的驻波饱和效应与自注入锁定技术相结合,实现了对输出单频光的噪声抑制和线宽压窄。其次,我们利用混合泵浦方式,在1.5μm实现了增益调制纳秒脉冲单频激光输出。本文的主要研究内容如下:1.对光纤激光器单纵模的产生与线宽的测量进行理论介绍。为更好地理解光纤激光器中的单纵模特性,我们阐述了纵模选择的基本原理,并进一步对几种不同的纵模选择方法和线宽测量方法进行了详细介绍。2.对基于复合光反馈环的单频光纤激光器进行研究。首先,对自注入锁定技术的线宽压窄和噪声抑制的原理进行理论介绍,对掺铒光纤放大器抑制低频噪声的原理进行分析,对复合光反馈环的结构和工作机制进行介绍。其次,利用复合光反馈环对分布式布拉格反射单频激光器进行噪声抑制和线宽压窄,实现了输出激光弛豫震荡频率处的相对强度噪声由-80.3dB/Hz下降到-104.8dB/Hz,获得24.5dB的抑制,弛豫震荡峰由219kHz移频至87kHz;频率噪声获得的最大抑制为28dB;线宽由7.47kHz压窄至720Hz。利用二级掺铒光纤放大器对低噪声窄线宽的单频光进行放大,获得的最高输出功率为11.1w。放大器处于最高输出功率时,测量得到输出光的信噪比为55dB,线宽小于1.8kHz,相对强度噪声和频率噪声没有明显增加。3.对增益调制纳秒脉冲单频光纤激光器进行研究。首先,对单频光纤激光器实现纳秒脉冲的主要方式和理论进行详细地阐述。然后,利用混合泵浦方式和增益调制技术,在短腔分布式布拉格反射结构中实现了可调谐的单频脉冲激光输出,输出激光的重频调谐范围为1kHz~400kHz,脉冲宽度为602ns,线宽约为6MHz。当输出激光的重复频率为100kHz,脉冲宽度为602ns时,利用三级掺铒光纤放大器进行放大,放大后的激光重复频率为100kHz,脉冲宽度为596ns,平均功率为1.117w。最后,对线性扫频单频光纤激光器进行实验研究,获得了最大扫频范围800MHz。

【学位授予单位】：北京工业大学
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN248


内容提示：全光纤结构的线偏振高功率脉冲Yb光纤激光器_(精品论文)

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【摘要】：半导体激光器自问世以来，以其体积小、转换效率高、寿命长、波长覆盖范围宽，可低功率低电流直接抽运，工作电压和电流与集成电路兼容等优点，目前已经被广泛的应用于光纤通信、原子频率标准、激光测距、高分辨率激光光谱、原子核物理等方面。但是激光器输出频率对其驱动电流和工作温度都很敏感，导致它的谱线较宽、稳定度较差，这些缺点严重限制了它的实际应用。 为了提高半导体激光器输出频率的稳定性，本文从外腔光反馈稳频技术出发，设计了一个基于F-P共焦干涉仪的外腔式的稳频控制系统。系统以MSP430单片机为核心，以F-P共焦干涉仪输出的中心频率为基准频率，主要分为四个部分。 1．F-P共焦干涉仪控制部分。由于激光频率极高，无法直接测量，本部分是通过在干涉仪的两端加上了一个音频扫描电压，对其腔长进行调制进而对激光频率调制。 2．光电接收部分。系统采用PIN型硅光电二极管将探测光中的调制光谱信号进行光电转换，并通过锁相放大器，获得激光频率的偏差量，然后送入到单片机中。 3．系统电源部分。系统为激光器设计了可控恒流源，一方面为激光器提供驱动电流源，另一方面根据反馈回来的光谱信号来调节注入电流的大小，实现激光频率的稳定。 4．温度控制部分。该部分以半导体制冷器为温控元件，以单片机为核心，采用PWM驱动，通过PID算法计算控制量，实时实现温度稳定。 最后将整个系统连接起来，并在不同的环境下进行了测试，系统的频率稳定度达到了10-7，复现性也较高。

【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位授予年份】：2012


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