基于非线性偏振旋转多波长单纵模光纤激光器的研究

摘要

随着光通信网络及相关领域技术的飞速发展,光纤激光器技术正在不断向广度和深度方面推进;特别是以光纤光栅、滤波器、光子晶体光纤、双包层光纤等为基础的新型光纤器件等的陆续面市,将为光纤激光器以及锁模光纤激光器的设计提供新的对策和思路。
　　 相比传统光纤激光器,单纵模多波长光纤激光器是一个新兴的课题,其真正意义上的发展历史仅有十几年,单纵模多波长光纤激光器还存在许多新的发展空间。本论文正是围绕单纵模多波长光纤激光器,做了以下的研究工作:
　　 (1)提出了一种新型的Lyot型双折射光纤周期性梳状滤波器,并且我们从理论和实验上证明了这种新型的Lyot型双折射光纤周期性梳状滤波器的实用性。并简要分析了级联yot型双折射光纤周期性梳状滤波器的基本特性。
　　 (2)提出和展示了一种新的克服均匀加宽增益介质中模式竞争的机理和方法,即利用非线性偏振旋转效应,使得光纤激光器在室温下能产生稳定多波长输出。非线性偏振旋转诱导的强度相关非均匀损耗能有效地抑制均匀加宽增益介质掺铒光纤中的模式竞争,从而使光纤激光器在室温下产生稳定的多波长输出,实验实现了最多18个波长的多波长输出。还实验研究了多波长输出随抽运功率的演化,发现抽运功率对多波长的均匀性影响很大。
　　 (3)提出和研究一种新型的单纵模多波长光纤激光器。首先,提出了一种新的室温下产生多波长激光的机理和方法——非线性偏振旋转,非线性偏振旋转能产生强度相关损耗而有效抑制均匀加宽增益介质中的模式竞争,从而实现多波长激光产生。其次,使用了一种新型滤波器,即直接在激光腔中插入一段保偏光纤,保偏光纤和激光器原有的偏振相关隔离器构成双折射光纤梳状滤波器,简化了激光器的结构。最后,在滤波器后面加上一个次级腔或一段未抽运的掺杂光纤,利用它们的选模作用,可实现单纵模的多波长激光输出。