【摘 要】
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随着光纤通信技术的飞速发展,对使用光源的要求也越来越高。在众多的激光器中,光纤激光器以其与光纤通信系统完全匹配、高输出功率和可调谐等显著优势而受到了广泛的关注,是
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随着光纤通信技术的飞速发展,对使用光源的要求也越来越高。在众多的激光器中,光纤激光器以其与光纤通信系统完全匹配、高输出功率和可调谐等显著优势而受到了广泛的关注,是未来长距离、大容量、超高速光纤通信系统的理想光源之一。而光纤通信技术的核心之一密集波分复用技术迫切需要宽带多波长激光光源,而环形腔掺铒光纤激光器在这一领域极有希望。以往对多波长掺铒光纤激光器的研究多集中在单独C波段或L波段,得到的波长不能满足目前宽带光纤通信系统的要求。而且结构设计多采用昂贵的光纤光栅和光子晶体光栅等器件,成本控制困难。本文提出了一种新型多波长掺铒光纤激光器设计方案,它采用双环路的腔体结构和独特的反馈机制,易于用多级泵浦结构实现C+L波段增益扩展,又可实现多波长的稳定输出。用价格相对低廉的色散位移光纤产生四波混频抑制模式竞争,用可调谐光纤滤波器调节通道间隔,形成满足ITU标准的多波长输出。接着对提出的多波长光纤激光腔进行了分析,建立了系统的理论模型,得到了其速率方程组和传输方程组。又根据四波混频理论建立了利用四波混频抑制模式竞争的理论模型和方程组。并详细说明了利用该模型计算激光输出的方法,根据理论模型提出计算算法。由于反向ASE(amplifiedspontaneousemission)光的初始值只能在增益介质末端可知,其在增益介质起点的边界条件初始值难以获得,本文引入打靶法解决迭代过程中一系列边界条件的问题。在此基础上,我们又适当简化了模型中一些过于复杂的条件,对该方案进行仿真研究,得到了一系列多波长输出功率谱,并用理论研究结果对仿真结果进行了分析,得到了泵浦功率和非线性光纤长度两个参数对激光器输出的影响规律。最后,对工作中的不足也做了一定分析。
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