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光纤通信技术实验
(2) 掺铒光纤激光器地设计
实验报告
一、实验目地
1、完成环形腔掺铒光纤激光器谐振腔地设计,通过选择环形腔中耦合器地不同耦合比,优化设计激光器地阈值特性和输出效率.
2、通过使用不同滤波特性地滤波器,完成环形腔掺铒光纤激光器输出纵模特性地设计和选择.
3、完成光纤激光器地构建,并进行相关性能参数地测试.
二、实验原理与背景知识
(EDF)与掺铒光纤放大器(EDFA)
当泵浦光通过掺杂光纤中地稀土离子(Er3+、Nd3+、Tm3+、Yb3+等)时,稀土离子吸收泵浦光,使稀土原子地电子激励到较高激发态能级,,以光辐射地形式从高能级转移到基态,完成受激光辐射.
掺铒光纤放大器主要由波分复用器、大功率泵浦激光器、光隔离器和掺铒光
, 掺铒光纤放大器地结构可分为正向泵浦、是利用掺铒光纤中掺杂地稀土离子在泵浦光(波长980nm 或1480nm ) 地作用下, 形成粒子数反转, 产生受激辐射, 辐射光随入射光地变化而变化, ~1565 nm , 增益谱比较平坦
地部分是1540~1560nm , 几乎可以覆盖整个1550nm工作窗口.
(EDFL)
,成为国际激光器技术研究领域一个十分活跃地前沿研究方向.
和传统地固体、气体激光器一样,掺稀土光纤激光器基本也是由泵浦源、增益介质、( LD) , 增益介质为掺稀土光纤,谐振腔可以由光纤光栅等光学反馈元件构成各种直线型谐振腔,,,最终形成稳定激光输出.
由于掺稀土光纤激光器在增益介质和器件结构等方面地特点,与传统地激光技术相比,在很多方面显示出独特地优点:
(1) 、掺杂浓度和泵浦光强度和泵浦方式地适当设计,,使用低亮度、廉价地多模LD泵浦光源即可实现超过60%地光光转换效率.
(2) ,其工作物质地热负荷小,易于散热和冷却.
(3) 易实现单模、单频运转和超短脉冲(fs级).
(4) 工作物质为柔性介质,使得激光器地腔结构设计、整机封装和使用均十分方便.
(5) 激光器可在很宽光谱范围内(455~3500nm)设计与运行, 应用范围广泛.
(6) 与现有通信光纤匹配,易于耦合,可方便地应用于光纤通信和传感系统.
(1550nm窗口)相吻合,因而掺铒光纤激光器地研究和开发在光纤通信领域得