新型摻餌光纖及相關(guān)激光器的研究.pdf

1、包括光敏摻鉺光纖以及高濃度和雙包層摻鉺光纖在內(nèi)的新型摻鉺光纖在光纖通信、光纖傳感、光纖接入、醫(yī)療、工業(yè)加工以及空間光通信等領(lǐng)域有著誘人的應(yīng)用前景，因此關(guān)于新型摻鉺光纖的研究一直以來都是全球性的技術(shù)研究熱點(diǎn)。本論文在863項(xiàng)目“光纖制造新技術(shù)及新型光纖--新型特種光纖”(2001AA312230)和“通信用特種光纖--稀土摻雜光纖”(2004AA31G200)的資助下，對幾種新型摻鉺光纖及相關(guān)激光器進(jìn)行了深入的研究。論文的創(chuàng)新性工作主要體

2、現(xiàn)在：
　　 (1)基于對疏松層沉積、除水和縮棒等影響摻鉺光纖中摻鍺量的幾個(gè)關(guān)鍵因素的深入研究，找出制備光敏摻鉺光纖的合適條件，成功研制出了性能優(yōu)異的光敏摻鉺光纖。該光纖在1530 nm處峰值吸收系數(shù)達(dá)27 dB/m，100 mW的泵浦功率激勵(lì)5 m該光纖可實(shí)現(xiàn)約30 dB的小信號(hào)增益，在該光纖上直接寫入25mm的光纖光柵可獲得高達(dá)98.7％的反射率。進(jìn)一步利用側(cè)向?qū)ΨQ開槽法制作出了雙折射參數(shù)為3.13×10-4的保偏光敏摻鉺光

3、纖。
　　 (2)提出了一種基于保偏光敏摻鉺光纖的可切換雙波長光纖激光器，直接寫在保偏光敏摻鉺光纖兩端的雙折射光纖光柵，與中間的保偏光敏摻鉺光纖構(gòu)成全保偏一體化線型諧振腔，保證了室溫下雙波長激光和任意一個(gè)單波長激光的穩(wěn)定輸出，單波長激光功率波動(dòng)幅度小于0.24 dB，波長漂移小于0.013 nm。
　　 (3)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了一種利用游標(biāo)卡尺原理實(shí)現(xiàn)的單偏振光纖激光器，其諧振腔是基于保偏光敏摻鉺光纖的全保偏一體化線型腔。在高反

4、射光柵上施加徑向應(yīng)力以增大雙反射峰的波長間隔，調(diào)整低反射光柵的反射波長，使激光器只能滿足其中一個(gè)偏振態(tài)的振蕩條件，獲得穩(wěn)定的單偏振激光輸出，功率波動(dòng)小于0.2 dB，波長漂移小于0.01 nm。
　　 (4)提出和驗(yàn)證了共摻鉍提高Er3+摻雜濃度的機(jī)理，并研制出峰值吸收系數(shù)高達(dá)97.7 dB/m的高濃度摻鉺光纖，Er3+摻雜濃度約為7650 ppm。這是至今作者所知的采用溶液摻雜技術(shù)在石英基光纖上實(shí)現(xiàn)的最高Er3+摻雜濃度。