高功率單波長及多波長摻磷拉曼光纖激光器的研究.pdf

1、隨著全球通信業(yè)務(wù)快速增長，對新一代的光纖通信系統(tǒng)的容量提出了越來越高的要求。從而，也相應(yīng)地對現(xiàn)代光通信系統(tǒng)的核心部件——光放大器提出更高的挑戰(zhàn)。目前，新一代光放大器——拉曼光纖放大器(RFA)被認為最具潛力和發(fā)展前景。其中首要問題是尋找合適的拉曼光放大器泵浦源。光纖激光器作為第三代激光器，與傳統(tǒng)激光器相比具有許多優(yōu)點，在許多方面已體現(xiàn)出具備理想泵浦源的優(yōu)勢。特別是拉曼光纖激光器(RFL)因其同時具有高功率輸出及激射波長靈活可調(diào)的特性，能

2、彌補目前半導(dǎo)體激光器的不足，而成為光通信系統(tǒng)中的理想泵浦源。 本論文基于光纖中受激拉曼散射(SRS)現(xiàn)象的基本原理，圍繞拉曼光纖激光器及多波長拉曼光纖激光器(MRFL)展開研究。 首先，概述了SRS的基本原理，并對級聯(lián)拉曼光纖激光器進行了理論分析。給出了拉曼光纖激光器的理論模型，通過對模型的分析給出了基于Newton—Raphson法的數(shù)值求解方法。同時為了提高運算速度及保證穩(wěn)定性，我們采用拉曼光纖激光器動力學(xué)方程的近似

3、解析解作為數(shù)值算法的初始值。結(jié)果表明，采用這種改進的數(shù)值算法可以有效提高運算速度和穩(wěn)定性。 其次，分別對Nd：YVO4固體激光器泵浦和摻鐿雙包層光纖激光器(DCFL)泵浦的RFL進行實驗研究。其中用Nd：YVO4固體激光器泵浦的RFL獲得了1.15W的1484nm拉曼激光輸出，并且其功率波動在一小時內(nèi)小于6％；采用DCFL泵浦RFL，獲得了3.44W的1484nm拉曼激光輸出，光—光轉(zhuǎn)換效率為28.1％。實驗結(jié)果都達到預(yù)期效果，