基于半導(dǎo)體光放大器的新型脈沖激光器的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著科學(xué)發(fā)展和技術(shù)進步,脈沖激光器在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中起到越來越大的作用,在光纖通信和光纖傳感方面等得到了廣泛地應(yīng)用。以半導(dǎo)體光放大器為增益介質(zhì)的激光器也越來越引起研究者的注意,本文以半導(dǎo)體光放大器為核心,提出了多種新型脈沖激光器結(jié)構(gòu),并對其實現(xiàn)機理進行了分析。
  利用半導(dǎo)體光放大器的非線性偏振旋轉(zhuǎn)特性,首次提出了基于半導(dǎo)體光放大器自鎖模脈沖激光器結(jié)構(gòu)。對于實現(xiàn)自鎖模的關(guān)鍵器件SOA非線性偏振旋轉(zhuǎn)特性進行了分析,介紹了應(yīng)用St

2、ockes矢量表示光的偏振態(tài)和用Muller矩陣分析SOA中光的偏振態(tài)變化,并分析了SOA非線性偏振旋轉(zhuǎn)的數(shù)值擴展模型。實驗中觀察到了脈寬是30ns和50ns,重復(fù)頻率分別是19.34MHz和9.67MHz的自鎖模脈沖。對于實驗過程中發(fā)現(xiàn)的脈沖重復(fù)頻率分頻現(xiàn)象,進行了實驗驗證和理論分析:半導(dǎo)體光放大器的偏振旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致了輸出激光功率的變化,產(chǎn)生了高功率和低功率脈沖交替出現(xiàn)的現(xiàn)象,即重復(fù)頻率二分頻現(xiàn)象。
  研究了暗脈沖激光器的實現(xiàn)原理

3、,分析了群速度色散和自相位調(diào)制。通過求解非線性薛定諤方程,簡要分析了亮、暗孤子的產(chǎn)生條件,在反常色散區(qū)實現(xiàn)“亮孤子”,在正常色散區(qū)實現(xiàn)“暗孤子”。利用半導(dǎo)體光放大器的交叉相位調(diào)制和交叉增益調(diào)制,首次提出了基于反饋腔結(jié)構(gòu)的脈寬可調(diào)諧暗脈沖激光器,通過改變反饋回路光纖的長度,在相同的重復(fù)頻率條件下,獲得了脈寬從4ns到22ns的暗脈沖,并分析了光在SOA中的XPM和XGM是產(chǎn)生暗脈沖的原因。
  利用基于SOA光纖環(huán)形鏡的開關(guān)特性,提

4、出了以SOA光纖環(huán)鏡為基礎(chǔ)的8字腔型激光器,產(chǎn)生重復(fù)頻率分別是9MHz和33.4MHz,脈沖寬度分別是37ns和10ns的三光電平的階梯波脈沖,通過改變腔內(nèi)或者腔外的偏振控制器,可以改變階梯波‘1’碼、‘2’碼光電平的功率之比,通過改變SOA在非線性環(huán)中的位置,脈沖寬度會有相應(yīng)地改變。經(jīng)過實驗證明和理論分析,順時針和逆時針兩個方向傳輸?shù)拿}沖在SOA中產(chǎn)生XPM和交叉增益調(diào)制XGM,從而打開開關(guān)窗口,形成脈寬相同的兩個脈沖,從而形成階梯波

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