先進(jìn)光纖激光器技術(shù)及其在光傳感、光學(xué)微波產(chǎn)生的應(yīng)用.pdf

1、光纖激光器技術(shù)是光學(xué)(光子學(xué))領(lǐng)域最為重要的技術(shù)之一，在光纖傳感、光纖通信、工業(yè)加工等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。本文主要研究了包括多波長光纖激光器技術(shù)、傅立葉域鎖模(FDML：Fourier Domain Mode Locking)光纖激光器技術(shù)、雙波長單頻(單縱模)光纖激光器技術(shù)在內(nèi)的先進(jìn)光纖激光器技術(shù)以及它們在光傳感和光學(xué)微波產(chǎn)生方面的應(yīng)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(shù)的研究進(jìn)展，總結(jié)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(yīng)的多波長摻鉺光纖激光器技術(shù)。實(shí)現(xiàn)了結(jié)合半導(dǎo)體光放大器、波長間隔可調(diào)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(diào)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(yīng)的多波長光纖激光器技術(shù)，首次利用光子晶體光纖同時(shí)作為四波混頻介質(zhì)和濾波器件實(shí)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(jìn)光纖激光器技術(shù)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(shè)計(jì)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(yīng)用例子。
　　 然后發(fā)展了FDML光纖激光器技術(shù)并研究其在光傳感方面的應(yīng)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(yīng)用于光纖布拉格光柵(FBG：Fiber Bragg Grating)解調(diào)。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(shù)的重要發(fā)展，并探討了該技術(shù)在FBG多點(diǎn)傳感方面的應(yīng)用。首次利用頻譜受限FDML光纖激光器技術(shù)結(jié)合拉曼放大實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離應(yīng)力傳感。
　　 最后研究了雙波長單頻光纖激光器技術(shù)及光學(xué)微波產(chǎn)生的應(yīng)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(shí)現(xiàn)了窄帶的濾波功能，利用FBGP分別實(shí)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(shí)現(xiàn)了光學(xué)微波產(chǎn)生，給出了基于

5、FBGP和單頻激光器的高靈敏度溫度/應(yīng)力傳感系統(tǒng)。在雙折射高濃度摻鉺光纖上刻寫了兩個(gè)偏振敏感的FBG，測量了FBG偏振相關(guān)的透射譜，實(shí)現(xiàn)了雙波長單頻激光輸出，并利用該雙波長單頻激光產(chǎn)生了頻率達(dá)46GHz的微波信號。舉例介紹了其它實(shí)現(xiàn)光學(xué)微波產(chǎn)生的方法，給出了基于主動鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)的微波光子濾波器。
　　 本文以實(shí)驗(yàn)研究為主、理論研究為輔，側(cè)重實(shí)現(xiàn)特定光纖激光器功能及其技術(shù)方案，對于進(jìn)一步發(fā)展先進(jìn)光纖激光器技術(shù)和推進(jìn)先進(jìn)光纖激