多波长掺铒光纤激光器

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1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMultiwavelengthErbium-dopedfiberlaserCandidate:WangDongMajor:PhysicalElectronicsSupervisor:Prof.SunJunqiangHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.

2、ChinaMay,2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本

3、人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要随着波分复用(WDM)系统容量的增加，用于波长路由光网络中的多波长器件引起研究人员的广泛关注。多波长掺铒光纤激光器以其结构简单、价格便宜，插入损耗低等特点，在密集波分复用(DWDM)系统、光纤传感、光学检测与测量、微波光电子学系统以及高分

4、辨率的光谱分析仪(OSA)等方面都有很好的用途，成为目前国内外研究的热点。本文在介绍国内外掺铒光纤激光器研究现状的基础上，提出了一种实现多波长掺铒光纤激光器的方案，在环腔中插入非线性光纤环形镜，利用其强度相关损耗引起的功率钳制效应抑制掺铒光纤中的均匀加宽特性，还利用基于光纤延时干涉仪的梳状滤波器为输出波长选频，从而实现波长间隔固定的稳定多波长输出。本文主要从理论推导、数值模拟和实验研究三个方面对方案进行了分析。首先从EDF的速率方程与功率传输方程出发，建立了多波长掺铒光纤激光器的数值模型，并对两个关键

5、技术进行了理论分析：基于DI的梳状滤波选频和抑制均匀加宽的非线性光纤环形镜。接着对多波长掺铒光纤激光器系统进行模块化分析，利用MatLab软件模拟了其多波长激射效果，并模拟了环腔中一些重要参数对多波长激射的影响。最后根据提出的方案进行了相应的实验研究，实验中以1dB的功率起伏为稳定性的判断标准，最多实现22个波长的稳定激射。关键词：非线性光纤环形镜强度相关损耗延时干涉仪梳状滤波器IAbstractMulti-wavelength-operatingdevicesforwavelength-routed

6、opticalnetworkhaveattractedconsiderableinterestasthecapacityofwavelength-divisionmultiplexing(WDM)systemsextremelyincreases.Withadvantagessuchassimplestructure,lowcostandinsertionloss,multi-wavelengtherbium-dopedfiberlasers(MW-EDFLs)arewidelyusedindense

7、wavelengthdivisionmultiplexing(DWDM)systems,opticalfibersensors,opticalinstrumenttesting,microwavephotonicsystemsandhighresolutionopticalspectralanalyzer,andbecomeresearchfocusathomeandabroadnow.OnthefoundationofintroducingMW-EDFLsresearchstatus,wepropo

8、seaschemetorealizetheEDFLsinthedissertation.Weaddanonlinearopticalloopmirror(NOLM)intheringcavity.Thenthepowerclampingeffectmechanisminducedbyintensity-dependentlossofNOLMcanbeusedtosuppressthecavitymodecompetitionresultingfromho