相移光栅的传输特性及应用研究

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1、文拿未交硕士学位论文相移光栅的传输特性及应用研究Researchoncharacteristicsandapplicationofphase—·shiftgrating作者姓名：邴亮指导教师：宁提纲北京交通大学2013年3月中图分类号：TN253UDC：621．3北京交通大学硕士学位论文相移光栅的传输特性及应用研究ResearchONcharacteristicsandapplicationofphase—shiftgrating作者姓名：邴亮导师姓名：宁提纲学位类别：工学学号：10120233职称：教授学位级别

2、：硕士学科专业：光通信与移动通信研究方向：光纤通信北京交通大学2013年3月致谢研究生三年时光是我人生道路上最难忘的日子，这三年里，在宁老师的谆谆教诲下，在同学的不断帮助下，我不仅掌握了光通信领域的专业知识和技能，更重要的是掌握了获取知识并应用知识的途径和方法，同时更加深刻地学到了如何做学问，如何做人。本论文是在我的导师宁提纲教授的悉心指导下完成的，宁教授师德高尚、治学严谨、勤勤恳恳、诲人不倦，在学习上教我以科学的方法和勤奋的态度，在生活上给我以的热情的关心和细致的关怀，三年来，我在攻读硕士期间的每一份成绩无不渗

3、透着宁教授的心血。在此，谨向宁提纲教授表示最崇高的敬意和最衷心的感谢!在研究生三年中，我还得到了光波所各位领导和全体老师对我的教诲和帮助，在此向他们表示衷心的感谢!感谢温晓东博士的大力支持和无私的帮助!感谢杨龙、李林虎、彭磊、马廷祥、许丽丽、苏耘等研究生同学的关心帮助!感谢实验室和10级光波班的同学们伸出的友爱之手!另外感谢亲人、朋友，是他们的理解和支持使我能够专心完成我的学业。jE立交垣太堂亟±堂僮途塞生塞擅要中文摘要摘要：单频光纤激光器是一项新的激光技术，其在光学模式、使用寿命等方面的优点，使得光纤激光器成为

4、新一代固体激光器的代表，有着广阔的应用前景。在激光器工作过程中能否实现单频输出，其谐振腔起着至关重要的作用。光纤光栅是一种重要的光无源器件，可以实现很多特殊功能。在光纤光栅激光器中，由光纤光栅构成的谐振腔可以实现激光的谐振放大作用和频率选择作用，并实现激光器的单频输出。但是一般单频激光器的结构比较复杂，结构简单的单频激光器输出激光的单频效果不是很好，两者之间存在相互制约的关系。本文提出一种新的谐振腔结构，将相移光纤光栅应用于光纤激光器的谐振腔中，构成三光纤光栅的谐振腔结构，从而实现激光器的单频输出，并解决了激光器

5、单频输出和结构复杂之间的矛盾。主要包括以下几方面内容：由耦合模理论出发，推导了光纤光栅的反射率和透射率，并利用matlab仿真工具数值仿真布喇格光纤光栅反射谱特性。在布喇格光栅的基础上仿真得到了啁啾光栅、取样光栅等不同结构的光栅的反射谱。利用传输矩阵的方法重点分析了相移光纤光栅的传输特性，得到反射率的表达式。利用matlab仿真得到了相移光栅的反射谱，并仿真得到传输因子T、相移角度、光栅折射率调制对相移光栅传输特性的影响。它们会影响相移光栅的窄带透射的带宽，和反射幅度。基于相移光栅的频率选择特性，将相移光栅引入到

6、DBR谐振腔的中，构成三光纤光栅谐振腔的结构，并仿真得到其频率输出特性，与一般谐振腔相比，具有更好的单频输出性质。在三光纤光栅谐振腔结构的基础上，构建三光纤光栅谐振腔的模型。通过仿真分别得到相移光栅折射率调制、相移光栅传输因子、相移角度、相移光栅长度等因素对激光器频率输出特性的影响，并总结相应结论。关键词：相移光纤光栅；传输特性；单频激光器分类号：TN253监凼酞麴吐巡监L—～缒墨!丛￡!ABSTRACTABSTRAC’I’：S1ngle‘frequencyfiberlaserisanewlasertechnol

7、ogy．Thefiber1aserisr印resentatiVeotanewgenerationofsolid-statelaserswiththeadvantagesofopticalmode，lifeandothers·Thereisabroadapplicationprospect．Ⅵ礓etherthelasercallrealizesingle·frequencyoutput，theresonantcavityplaysavitalr01e．F。1bergratingisakindofimportanto

8、pticalpassivedevice；itcallachievealotofspeclalfunctions·Infibergratinglasers，theresonantcavitycomposedoffibergratingscanreallzelaserreson姐tamplificationandfrequencyselection．Andsinglefreq