光纤型梳状滤波器的研究和设计毕业设计论文

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1、杭州电子科技大学毕业设计（论文）外文文献翻译毕业设计（论文）题目光纤型梳状滤波器的研究和设计翻译（1）题目基于一个高双折射光纤双Sagnac环的可调谐多波长光纤激光器翻译（2）题目可调谐全光纤双折射梳状滤波器学院通信工程专业通信工程姓名张波班级10083415学号10081534指导教师魏一振译文一：基于一个高双折射光纤双Sagnac环的可调谐多波长光纤激光器王天枢,缪雪峰,周雪芳，钱胜杭州电子科技大学通信工程学院，中国杭州，310018作者通讯：tianshuw@hdu.edu.cn2011年12月12

2、日接受；2012年2月21日校订；2012年2月21日完成；2012年2月22日通告（Doc.ID：159647）；2012年3月28日出版我们提出并证明了一个基于双光纤Sagnac环的可调谐多波长光纤激光器。使用琼斯矩阵分析了单个和两个Sagnac环梳状滤波器的特性。模拟结果显示两个Sagnac环的可调谐性和可控性比单个环的更好，这个结论也被实验结果所确认。通过调整偏振控制器和保偏光纤的长度，可实现波长范围、波长间隔和激光线宽的调谐。实验结果表明多波长光纤激光器输出激光的线宽为0.0187nm和光学边模

3、抑制比为50dB。©美国光学学会2012OCIS编码：060.3510,140.3600,060.2420,120.57901．引言工作在波长1550nm附近的多波长光纤激光器已经吸引了许多人的兴趣，它可以应用于密集波分复用（DWDM）系统，精细光谱学，光纤传感和微波（RF）光电[1-4]等领域。多波长光纤激光器可以通过布拉格光纤光栅阵列[5]，锁模技术[6-7]，光学参量振荡器[8]，四波混频效应[9]，受激布里渊散射效应实现[10-12]。掺铒光纤（EDF）环形激光器可以提供大输出功率，高斜度效率和大

4、可调谐波长范围。例如，作为一种可调谐EDF激光器，带有单个高双折射光纤Sagnac环的多波长光纤激光器已经提出[13-15]。输出波长可以通过调整偏振控制器（PC）进行调谐，波长间隔可以通过改变保偏光纤（PMF）的长度进行调谐。然而，对于单个Sagnac环光纤激光器来说，波长间隔和线宽都不能独立调谐[16]。密集波分复用（DWDM）系统要求激光波长调谐更灵活，否则会限制这些激光器的应用。一个双Sagnac环的多波长光纤激光器能提供更好的可调谐性和可控性。采用这种结构，可以实现保持线宽不变的波长间隔可调谐，

5、以及保持波长间隔不变的线宽调谐。本文提出和证明了一种双Sagnac环可调谐多波长掺铒光纤环形激光器。多波长选择由两个Sagnac环实现，而每个环由一个3dB耦合器，一个PC，和一段高双折射PMF组成。本文模拟分析了单个和两个Sagnac环的梳状滤波器的特征。实验中，得到输出激光的半峰全宽（FWHM）是0.0187nm，边模抑制比（SMSR）是50dB。通过调整两个PC可以实现多波长激光器输出的大范围调谐。与单环结构相比，改变PMF长度可以独立调谐波长间隔和激光线宽。本文中提出的双Sagnac环光纤激光器是

6、先前单Sagnac环多段PMF多波长光纤激光器工作的延伸，其在DWDM系统，传感和仪表测试中具有潜在应用。2．实验装置和操作原则提出的多波长光纤激光器的实验装置示意图如图1（a）中所示。一个980nm的泵浦激光二极管（LD）通过一个980/1550nm波分复用（WDM）耦合到一段EDF中。用一个能提供10%反馈功率的90/10光纤耦合器耦合出激光输出。多波长光纤激光器通过双Sagnac环进行调谐。如图1（b）所示，高双折射Sagnac环由一个3dB耦合器，一段PMF，一个PC组成。端口3和端口4通过一个P

7、C和一段PMF连接起来。光束从端口1进入耦合器并被耦合器平均分成两束。这两束反向传播的光束在环中重新耦合。由于PMF的高双折射影响，光束在两个轴（快轴和慢轴）上出现相位差。因此，当光通过PMF时会产生一个角度偏差，通过PC时会产生另一个角度偏差。当反向传播过一个光纤环后，两束光束在耦合器上干涉。Sagnac环的输出特性可以用Jones矩阵分析。PMF的Jones传播矩阵可以描述为：（1）这里的是光在快轴和慢轴传播相同距离所产生的相位差，L是PMF的有效长度，是波长，是两个轴的有效折射率差。还有，和是快轴和

8、慢轴的有效折射率指数。因为当光传播通过一个PC时偏振角偏转为，通过PC的透射光束的Jones矩阵可以描述为：（2）端口1的入射光电矢量为，端口2的入射光电矢量为（=0）。被耦合器分成和。设为通过PC和PMF的光学矢量，为通过PC和PMF的光学矢量。因此，和相干叠加后在端口1反射，在端口2透过：（3）端口1的入射功率为，反射功率为。端口2的反射功率为。透射率为：（4）这个说明单Sagnac环的透射率与偏振偏转角度和两个轴的相位差