基于拉锥光纤和SBS的2μm多波长光纤激光器的研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于拉锥光纤和SBS的2μm多波长光纤激光器的研究学科专业光学工程学号201521050217作者姓名王妍妍指导教师刘永教授分类号密级注1UDC学位论文基于拉锥光纤和SBS的2μm多波长光纤激光器的研究（题名和副题名）王妍妍（作者姓名）指导教师刘永教授电子科技大学成都李剑峰教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业光学工程提交论文日期2018.4论文答辩日期201

2、8.05学位授予单位和日期电子科技大学2018年6月答辩委员会主席李和平评阅人韦晨王云祥注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号Thestudyofmulti-wavelengthfiberlaserbasedonfibertaperandstimulatedbrillouinscatteringAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDiscipline:OpticalEngineeringAuthor:YanyanWangSuper

3、visor:Prof.YongLiuProf.JianfengLiSchool:SchoolofOptoelectronicscienceandengineering摘要摘要近年来，2μm多波长光纤激光器因其在波分复用系统，光纤传感和激光雷达等领域的巨大应用前景受到了研究人员的广泛关注，但总体看来，该波段多波长光纤激光器的研究仍处于起步阶段，需要科研人员的进一步探索。本文基于拉锥光纤的正弦光谱响应特性和受激布里渊散射的原理对相关的多波长光纤激光器进行了详细研究，本文主要内容可分为以下三个部分：1、数值模拟部分：首先，基于非线性薛定谔方程建立

4、了光脉冲在单模光纤和掺铥光纤中的传输模型，然后，基于可饱和吸收体锁模原理和拉锥光纤的滤波机理分别建立了对应的理论模型，最后基于建立的数学模型对基于拉锥光纤的可饱和吸收体锁模光纤激光器进行了理论仿真。分别模拟了激光器正、负净色散值时的双波长输出情况。2、基于拉锥光纤的多波长锁模光纤激光器实验部分：首先，搭建了验证拉锥光纤滤波性能的简单直线腔结构，实验测得拉锥光纤具有近似正弦的光谱响应曲线，周期为7.3nm。同时验证了拉锥光纤偏振不相关的特性。然后，基于此拉锥光纤搭建了CNT锁模环形腔结构，在激光腔色散值为负时，调节泵浦功率得到了CW/多孤子，

5、孤子/多孤子，孤子/孤子状态的双波长输出；通过加入DCF正色散光纤，将腔内色散值调整为正时，通过泵浦功率的调节又获得了CW/束缚态耗散孤子，耗散孤子/束缚态耗散孤子，耗散孤子/耗散孤子的双波长输出，两种情况下，波长间隔均为22.4nm。同时，通过对拉锥光纤的精细拉伸，实现了最多7.2nm的波长调谐。3、基于受激布里渊散射的多波长光纤激光器实验部分：首先，基于饱和吸收法搭建了环形腔结构的窄线宽光纤激光器，得到了稳定输出的窄线宽单纵模光纤激光器。然后，使用此实验室自制的窄线宽激光器作为布里渊泵浦源，搭建了受激布里渊散射多波长实验系统，分别使用7

6、00m的SMF-28e，200m的SM2000和100m的UHNA7作为布里渊增益介质，得到了3阶，4阶，5阶的斯托克斯多波长输出，对应的波长间隔为0.105nm，0.11nm，0.09nm。关键词：2μm多波长，光纤激光器，受激布里渊散射，拉锥光纤IABSTRCATABSTRCATThe2μmmulti-wavelengthfiberlaserhasattractedresearchers’attentioninrecentyearsasithasgreatprospectsofapplicationinWDMsystems,optica

7、lfibersensingandotherfields.Butoverall,theresearchon2μmmulti-wavelengthfiberlaserisstillinitsinfancy,andneedsresearchers’furtherexploration.Basedonthesinusoidalspectralresponsecharacteristicsoftaperfiberandtheeffectofstimulatedbrillouinscattering(SBS),thisdissertationstudi

8、esthe2μmmulti-wavelengthfiberlaser,whichcanbedividedintothefollowingthreeparts.PartOne:Nu