光窄脈沖是指持續(xù)時間短、頻譜寬、峰值功率高的光脈沖,其在測量領域發(fā)揮著舉足輕重的作用。每一次光窄脈沖技術的發(fā)展都會帶來測量技術精度的飛躍,甚至因此產(chǎn)生一些新的學科如飛秒化學。而產(chǎn)生光窄脈沖的方法中,最方便、靈活、實用的便是鎖模激光器的方法。鎖模激光器通過對光諧振腔的縱模進行鎖定,使得各個輸出縱模相位差恒定。本文針對再生鎖模光纖激光器產(chǎn)生光脈沖的結構,對再生鎖模光纖激光器的穩(wěn)定性進行了研究。再生鎖模光纖激光器由光諧振腔和光電再生腔耦合而成,兩個腔的腔長決定了兩套不同的基模,其中一個基模對準后形成了光諧振。但是,外界的溫度變化、振動干擾會導致光諧振腔和光電再生腔的腔長發(fā)生長度的變化,直接導致兩套基模的漂移。由于注入牽引的作用,腔長漂移在小范圍內(nèi)諧振腔的光脈沖不會崩潰,但會引起相位噪聲的惡化。但腔長漂移超過一定的范圍,光諧振腔內(nèi)的鎖模光脈沖會消失。本文針對再生鎖模光纖激光器中遇到的兩個腔的腔長控制問題,分析了再生鎖模光纖激光器的基本原理和基本結構,分析了腔長不穩(wěn)定帶來的性能惡化。通過鎖模環(huán)檢測光諧振腔腔長漂移的方法,借助壓電陶瓷光纖拉伸器補償腔長漂移,實現(xiàn)反饋控制。利用混頻器比較調(diào)制器前后的相位信號檢測光電再生腔的腔長漂移情況,實現(xiàn)了光電再生腔的腔長控制。此外,利用全保偏器件抑制了偏振噪聲帶來的影響,利用恒溫油浴結構實現(xiàn)光纖溫度的精確控制,利用光學隔震平臺實現(xiàn)了振動的最大程度的抑制。經(jīng)過兩個腔的聯(lián)合控制,實現(xiàn)了再生鎖模光纖激光器光脈沖重復頻率的長時間穩(wěn)定,再生鎖模光纖激光器長時間運行不會出現(xiàn)崩潰。文章最后給出了實驗輸出的光譜、電譜和光脈沖的圖片。
【學位單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN248
【部分圖文】：

信號接收和處理提供了一雙“高靈敏度的耳朵”。這兩項技術在重視，屬于高精尖的領域。而再生鎖模光纖激光器，由于其結同時提供低時間抖動的光窄脈沖和低相位噪聲的微波源�？梢姽馄鲗儆诠夂碗姷慕徊骖I域，有極大的應用前景，具有很高的研脈沖是指持續(xù)時間極短，頻譜極寬，峰值功率極高的光脈沖。泵浦與檢測、光采樣技術、光纖通信、精密制造和飛秒化學等用。更窄的脈沖寬度一直是光窄脈沖研究者不斷追求的指標，可以實現(xiàn)更高精確的長度、時間、頻率等物理量的測量。超短標中最重要的指標是時域波形和脈沖寬度，這兩個指標直接影用效果。從時間尺度上考察光脈沖的寬度，激光的發(fā)明帶來了秒的光脈沖。調(diào) Q 開關技術出現(xiàn)后，光脈沖寬度減小了四個 納秒。鎖模激光器的出現(xiàn)進一步將光脈沖寬度降低到 1ps，又的飛躍。圖 1-1 展現(xiàn)了光窄脈沖技術[3]的技術水平發(fā)展在化學

圖 2-1 再生鎖模光纖激光器的基本原理模光纖激光器的基本結構，其由光諧振腔和電子再生腔共用一個調(diào)制器。光諧振腔內(nèi)包波器（OBPF）、長光纖和馬赫增德爾調(diào)制器中產(chǎn)生受激輻射光信號，輸出光信號通過光，然后通過一段長光纖進行延時，過調(diào)制器纖放大器（EDFA）形成閉合回路。當整個產(chǎn)生光諧振。光諧振腔中一部分光信號經(jīng)過信號經(jīng)過光電探測器后形成電信號，再通過電輸入口。光電再生信號借助調(diào)制器對光定。光器的兩個腔中，光電再生腔的腔長要比光電再生腔所決定的一套基模的間隔要比光諧圖 2-2（a）所示，光諧振腔中的光脈沖信號

天津大學碩士學位論文接近于 n△ν 的電模式成功起振，其他電模式受到抑制。如圖 2-2個腔決定的電模式在某個模式上對準，并抑制住各自模式的邊模，。由于鎖模激光器諧振腔中的所有振蕩模式是保持同相的，所有相拍頻信號會同向累加，然后在再生鎖模激光器起振模式產(chǎn)生一個強號反過來又為起振模式提供了增益從而加強了振蕩。
【參考文獻】

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本文編號：2852983