室温双频激光泵浦单级掺铒光纤中光速可控的研究

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1、分类号：单位代码卩：１ｔ０１４０，密级：公开学号５３１７１３：４０３１ｉ￡￥每ＬＩＡＯＮＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥ室温双频激光泵浦单级掺铒光纤中论文题目：光速可控的研究ｒ－Ｓｔｕｄｏｎｔｈｅｃｏｎｔｏｌｌｅｄｌｉｈｔｓｅｅｄｉｎｓｉｎｌｅｓｔａｅｆｉｂｅｒｙｇｐｇｇｕｍｅｄｂｄｕａ－ｅｏｏｍｅｍｅａｒｅｌｆｒｅｕｅｎｃｌａｓｒａｔｒｔｒｔｕｆｉｂｅｒｐｐｙｑｙｐ论文作者：刘健君指导教师：邱巍副教授专业：原

2、子与分子物理完成时间二〇一八年五月：申请辽宁大学硕士学位论文室温双频激光泵浦单级掺铒光纤中光速可控的研究Studyonthecontrolledlightspeedinsingle-stageerbium-dopedfiberpumpedbydual-frequencylaseratroomtemperature作者：刘健君指导教师：邱巍副教授专业：原子与分子物理答辩日期：2018年5月26日二○一八年五月·中国辽宁摘要摘要最近几年，高容量和高速度的光纤稳定系统被光子通信所需要，要解决光路堵塞问题要依靠光路由和光缓存。利用相干布居振

3、荡(CPO)原理产生的慢光技术拥有很多优点，例如，装置简单易操作、室温下可以操作并且慢光现象明显。我们通过向光纤中注入掺杂物质来得到稀土掺杂光纤，这种光纤拥有很好的光学特性，例如非线性能力强、灵活的色散特性，基于此特性同时利用相干布居振荡技术在掺杂稀土离子光纤中实现光群速度减慢传输，减慢光的群速度距离实际应用更进一步，这个研究有很现实的意义。把单级掺铒光纤当作慢光的介质，让980nm和1480nm双频激光泵浦单级掺铒光纤产生慢光，得出此传输系统的光速可控的理论模型并进行仿真计算，总结对比得出双频激光泵浦单级结构掺铒光纤的优势。本论文拓宽了改

4、变光速传输的途径，为今后的实验提供了理论依据。主要内容：第一章：详细说明了光速的研究背景和意义、国内外光速的研究现状和研究内容。第二章：解释了光波的相速度(Phasevelocity)与群速度(Groupvelocity)、K-K色散关系以及相干布居振荡(CPO)技术的理论。第三章：让980nm和1480nm双频激光泵浦单级掺铒光纤产生慢光，建立光速可控的理论模型，将铒离子的能级跃迁速率方程作为基础，根据同向和双向双频激光泵浦的传输方程，得出基态粒子数、时间超前、相对超前及相对调制衰减随两个泵浦光功率的变化关系。第四章：在第三章的基础上，讨

5、论当双频激光泵浦以同向、双向注入时，在不同泵浦光功率比M下产生超慢光的现象，探讨时间延迟或时间超前、相对时延或相对超前、相对调制衰减随着调制频率的变化情况；还探讨在一定数值的泵浦比下，最优化调制频率和最大相对时延随泵浦光功率比的变化，最后使M不变且使得两个泵浦光功率值同时变化，得到时间延迟、相对时延与调制频率的变化关系。I摘要关键词：相对时延，双频激光泵浦单级掺铒光纤，超慢光，相干布居振荡IIAbstractABSTRACTInrecentyears,highcapacityandhighspeedopticalfiberstabiliza

6、tionsystemsareneededforphotoniccommunication.Tosolvetheproblemofopticalpathblockage,opticalroutingandopticalbufferareneededtosolvetheproblem.Theslowlightgeneratedbythecoherentpopulationoscillation(CPO)principlehasmanyadvantages.Forexample,thedeviceiseasytooperate,canbeoper

7、atedatroomtemperature,andtheslowlightphenomenonisobvious.Wegetrare-earthdopedfibersbyinjectingdopantsintothem,whichhavegoodopticalproperties,suchasstrongnonlinearity,flexibledispersion,Onthebasisofthischaracteristic,thecoherentpopulationoscillationtechniqueisusedtorealizet

8、heslowpropagationoflightgroupandtheslowingoflightinrare-earthiondopedfiberatthesametime.T