单频光纤激光器线宽控制机理及技术的研究

《单频光纤激光器线宽控制机理及技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、孝論；ｆ＾乂掌ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ硕±学位论文单频光纤激光器线宽控制化理及技术的研究作者姓名黄湘学科专业物理电子学指导教师徐善辉教授所在学院电子与信息学院论文提交日期２０１６年４月Studyonthelinewidthcontrolmechanismandtechnologyofsingle-frequencyfiberlaserADissertationSubmittedfortheDegreeofM

2、asterCandidate：HuangXiangSupervisor：Prof.XuShanhuiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China号：１０５６１分类号：ＴＱ１７１学校代学号：２０１３２０１０７９９２华南理工大学硕±学位论文单频光纤激光器线宽控制机理及技术的研究、职：作者姓名：黄湘指导教师姓名称徐善辉教授：申请学位级别：硕ｔ学科专业名称物理电子学：研究方向：光电子学与光电技术。日：《：如论文答辩日期年月名日论

3、文提交日期／若年月之：年月曰学位授予单位：华南理工大学学位授予日期答辩委员会成员：与番局．寺爷蜂朱Ｈ气阳令华南理工大学学位论文原创性声明导下独立进行研究所本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指，本论文不包含任取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡明。本人完全意识到本声明的献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标法律后果由本人承担。作者签名：拍日期；；ｗ年《月名日学位论文版权使用授权书

4、艮：，Ｐ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研巧生在校攻读学位期的知识产权单位属华南理工大学。学校间论文工作．有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位）学校可Ｗ公布学位论文的全部论文被查阅；（除在保密期内的保密、论文外或部分内容，可允许采用影印论文缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文挡的内容和纸质的内容相一致。本学□位论文属于：保密，在年解密后适用本授权书。＾保学校有共享协议的密，同意人在校园网上发布，供校内师生和与

5、单位浏觉；同意将本学位论文源提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫ上Ｉ《中国知识资总库》，传播学位论文的全部或部分内容。（请在Ｗ相应方框内打＂Ｖ＂）＂作者签名；＾編日期；必，作／爲月日期：句名月指导教师签名；夕作者联那祗發时瞧：摘要单频光纤激光器具有激光线宽窄、强度噪声低、转换效率高、结构紧凑、易于集成以及热管理方便等优点，在科研、工业和国防等领域有着广阔的应用前景。窄线宽单频光纤激光器可以提高激光雷达的探测距离、水听器的声压分辨率以及减小相干光通信系统的误码率

6、。而在高能激光方面，通过展宽激光线宽来抑制受激布里渊散射，可以实现更高功率的激光输出。因此，对激光线宽的进行控制以满足不同的应用需求具有重要的实际意义与应用价值。本文研究了单频光纤激光器的线宽控制机理，开展了激光线宽展宽实验，实现了激光线宽从200Hz到131kHz的控制，取得的主要研究成果如下：(1)基于二能级速率方程及光纤激光器的线宽公式，推导出了单频光纤激光器自注入锁定线宽公式，建立了单频光纤激光器自注入前后的线宽变化理论模型，提出了改变外腔长度、自注入锁定频率调制和注入噪声三种实现线宽控制的方法。(2

7、)通过优化外腔长度研制了线宽小于200Hz的单频光纤激光器。开展了保偏激光器的自注入锁定实验，在101m的外腔长度下，将初始线宽为1.5kHz的单频光纤激光器线宽压窄到200Hz，实现8.7dB的线宽压缩。在非保偏激光器的自注入实验中，再次通过优化外腔长度实现了激光线宽压缩。此外，自注入锁定的偏振牵引效应消除了非保偏激光器的偏振分裂，获得了单偏振单频激光输出。开展了基于光纤光栅滤波器慢光效应的单频光纤激光器线宽压缩实验，获得了线宽小于780Hz的紧凑型单频光纤激光器。(3)开展了基于自注入锁定频率调制的单频光

8、纤激光器线宽展宽实验，在2.1kHz的调制频率下，激光功率密度谱线展宽至5.43MHz。同时，本文还基于噪声注入的线宽展宽机理，开展了单频光纤激光器的线宽展宽实验。研究了注入噪声频带宽度和噪声与激光线宽展宽的关系。实验中，通过注入强度为500mVpp，频带宽度为20kHz的噪声，激光器线宽展宽至131kHz，实现了22.1dB的线宽展宽。关键词：自注入锁定；慢光效应；单频；线宽控制；IAbstrac