先進光纖激光器技術及其在光傳感、光學微波產生的應用.pdf

1、光纖激光器技術是光學(光子學)領域最為重要的技術之一，在光纖傳感、光纖通信、工業(yè)加工等領域都有著重要的應用。本文主要研究了包括多波長光纖激光器技術、傅立葉域鎖模(FDML：Fourier Domain Mode Locking)光纖激光器技術、雙波長單頻(單縱模)光纖激光器技術在內的先進光纖激光器技術以及它們在光傳感和光學微波產生方面的應用。
　　 本文首先簡單介紹了光纖激光器的發(fā)展歷史和幾種重要光纖激光器技術的研究進展，總結了

2、光纖激光器發(fā)展的趨勢。接著研究了基于混合增益和四波混頻效應的多波長摻鉺光纖激光器技術。實現(xiàn)了結合半導體光放大器、波長間隔可調諧的多波長摻鉺光纖激光器，提出了基于拉曼和摻鉺光纖混合增益、波長間隔可調諧的光纖激光器。研究了基于色散位移光纖和光子晶體光纖四波混頻效應的多波長光纖激光器技術，首次利用光子晶體光纖同時作為四波混頻介質和濾波器件實現(xiàn)了多波長摻鉺光纖激光器的穩(wěn)定多波長激光輸出。介紹了對發(fā)展先進光纖激光器技術有著重要作用的光子晶體光纖，

3、提出了幾種高雙折射光子晶體光纖的設計方案，并給出了光子晶體光纖在多波長拉曼光纖激光器、波長切換光纖激光器以及主動鎖模光纖激光器方面的應用例子。
　　 然后發(fā)展了FDML光纖激光器技術并研究其在光傳感方面的應用。介紹了FDML光纖激光器的基本概念和工作原理，搭建了連續(xù)波FDML光纖激光器并首次將其應用于光纖布拉格光柵(FBG：Fiber Bragg Grating)解調。首次提出了頻譜受限FDML光纖激光器，是對FDML光纖激光器

4、技術的重要發(fā)展，并探討了該技術在FBG多點傳感方面的應用。首次利用頻譜受限FDML光纖激光器技術結合拉曼放大實現(xiàn)了遠距離應力傳感。
　　 最后研究了雙波長單頻光纖激光器技術及光學微波產生的應用。利用我們的光纖光柵制作系統(tǒng)刻寫了光纖布拉格光柵對(FBGP：Fiber Bragg Grating Pair)，實現(xiàn)了窄帶的濾波功能，利用FBGP分別實現(xiàn)了單波長、雙波長單頻光纖激光器，并基于雙波長單頻激光器實現(xiàn)了光學微波產生，給出了基于

5、FBGP和單頻激光器的高靈敏度溫度/應力傳感系統(tǒng)。在雙折射高濃度摻鉺光纖上刻寫了兩個偏振敏感的FBG，測量了FBG偏振相關的透射譜，實現(xiàn)了雙波長單頻激光輸出，并利用該雙波長單頻激光產生了頻率達46GHz的微波信號。舉例介紹了其它實現(xiàn)光學微波產生的方法，給出了基于主動鎖模光纖激光器結構的微波光子濾波器。
　　 本文以實驗研究為主、理論研究為輔，側重實現(xiàn)特定光纖激光器功能及其技術方案，對于進一步發(fā)展先進光纖激光器技術和推進先進光纖激