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《哈尔滨工业大学》 2010年
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可调谐窄线宽光纤激光器研究

许琰  
【摘要】: 在光纤光栅传感检测中,可调谐光纤激光器作为传感扫描光源,可实现单点、多点及分布式光纤光栅阵列的传感检测。本课题主要从理论和实验两方面对可调谐掺铒光纤激光器进行了研究。 理论方面,深入研究了可调谐环形腔光纤激光器理论模型,并数值模拟了不同铒纤长度和不同输出耦合比对激光输出的影响,腔内损耗及抽运功率对激光输出的影响,得出理论模拟结果并进行深入分析。 实验方面,为获得可调谐掺铒光纤激光器,首先对环形腔掺铒光纤激光器进行了研究,获得输出功率为69mW的环形腔掺铒光纤激光器,输出波长为1562nm,线宽42pm,斜率效率达25.2%。提出在激光器中插入可调谐光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)滤波器作为波长调谐元件,获得可调谐环形腔光纤激光器,调谐波长范围为93nm(1502nm~1595nm),整个调谐范围内最大线宽小于40pm,输出功率达43mW。 对可调谐掺铒环形腔光纤激光器进行了结构上的优化和改进,为消除激光器的放大自发辐射噪声,以及获得更宽的调谐范围,提出采用双隔离器结构的可调谐激光器,测得可调谐波长范围为104nm(1513nm~1617nm),在整个调谐范围内最大线宽小于40pm,输出功率达49mW。在以上研究的基础上研制了可调谐掺铒环形腔光纤激光器样机。 开展了可调谐光源应用在光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Gratting,FBG)传感检测中的可行性验证实验,探测到了传感光栅反射回的光强信号。证明将该可调谐激光光源用于传感检测中的可行性,目前本实验室正在研制相关数字信号处理系统,相关实用化研究正在进行。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN248.1

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