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    高掺铒光纤激光器输出特性的探讨

    发布时间: 2016-11-17  点击次数: 473次

    进一步大泵浦能量,脉冲峰值功率随之大。当其大到一定值时,达到了铒光纤内受激布里渊散射的阈值2腔内产生了了背向受激渊散UBS给谐腔提供了纳级g迪声学声子与纤芯的相互作用也时间决定)驰豫振荡脉冲形式的反馈,这相当于谐振腔的Q值在极短的时间内加了几个数量级,因而产生了纳秒量级的巨脉冲输出。
    对以上实验结果还可以做如下解释:在SBS作用发生前,谐振腔内的光强为/.,这一光强在腔内往返一周的损耗为W.背向散射具有相位共轭特性,SBS光强Is在腔内往返一周损耗为W包括光经过路程上所有光学元件的吸收,散射、衍射及耦合输出等总的损耗),这时腔内的总光强/= /0+/S,在腔内往返一周的总损耗为由上式可以看出,当SBS未发生时,/S= 0,这时为初始谐振腔损耗;当SBS发生后,/S长到/S= /,这时W为相位共轭损耗。由于SBS发生前,谐振腔输出端仅由4*菲涅尔反射提供反馈,腔的损耗很大。而SBS发生后,由于背向散射提供强反馈,输出损耗较小,W也较小,即W <W.由此可见,腔内损耗W由W(高)到W(低)的变化引起腔内Q值变化,导致了纳秒量级巨脉冲的产生。
    3结本文对高掺铒光纤激光器输出特性进行了详细的测量,实验结果表明,当Er3+掺杂浓度较高时,泵浦能量达到一定值后,激光器由连续运转状态变为脉冲状态,且有较稳定的微秒量级脉冲序列输出。这可以用离子对动力学模型给予合理解释;由于铒光纤自身的非线性,当腔内光强达到SBS阈值后,背向散射发生,产生了纳秒量级巨脉冲,其脉冲宽度小于2ns,重复频率为64. 5MHz.但是,这些纳秒“短脉冲簇”仅仅存在于微秒包络中。这预示用SBS过程产生纳秒自调Q光脉冲是一种简单可行的方法。为了降低SBS阈值,得到稳定的自调Q光脉冲序列,可以在益光纤上熔接一段适当长度的传输光纤,这在以前的实验中得到了证实。―般认为,为了提高脉冲峰值功率,应该加益光纤的掺杂浓度。但是,根据离子对交叉驰豫模型,这将会出现粒子数淬灭,从而影响光脉冲峰值功率的加。

     

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