1、中國(guó)科技大學(xué)博士學(xué)位論文摘要摘要)有源光纖環(huán)形腔，由于在腔中含有增益機(jī)構(gòu)，所以其工作特性具有多態(tài)性。在闡值以下即環(huán)形腔本身不產(chǎn)生激光時(shí)，可作為掃描式光譜分析儀、濾波器和延時(shí)線等等在閱值以上時(shí)，則能成為激光器和環(huán)形腔激光陀螺等。根據(jù)不同的需要，可在腔中放入相應(yīng)的增益機(jī)構(gòu)，其中由摻餌光纖十泵浦組成的有源光纖環(huán)形腔一一摻餌光纖環(huán)形腔最受人們的重視。本文對(duì)摻餌光纖環(huán)形腔在閩值以下、閉值以上多種工作狀態(tài)中的特性及其與之緊密相關(guān)的零拍激光線寬測(cè)量方

2、法，進(jìn)行了系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)研究和相關(guān)的理論分析。一、利用自相關(guān)函數(shù)研究了零拍法(Homodyne)測(cè)量激光線寬的原理，重點(diǎn)考察了零拍光電流譜線上所附加的頻域周期性波動(dòng)，確定了該波動(dòng)的頻域周期與光纖延時(shí)線所產(chǎn)生的時(shí)延(to)成反比。給出了準(zhǔn)確測(cè)量激光線寬所需光纖延時(shí)線的長(zhǎng)度范圍并指出了當(dāng)延時(shí)線長(zhǎng)度不是遠(yuǎn)大于被測(cè)激光的相干長(zhǎng)度時(shí)，所產(chǎn)生的測(cè)量誤差及誤差的方向。用“研的零拍干涉儀驗(yàn)證了理論分析結(jié)果。今ko中所涉及到的窄線寬測(cè)量提供了基本測(cè)試手段、

3、利用譜密度函數(shù)對(duì)光纖環(huán)形激光器腔內(nèi)的頻率調(diào)制進(jìn)行了理論分析，得到了表示頻譜展寬的譜密度公式指出了腔內(nèi)調(diào)頻與腔外調(diào)相的區(qū)別對(duì)調(diào)頻和調(diào)相進(jìn)行數(shù)值估算。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論“析一致。l=論分析表明，腔內(nèi)低頻腔長(zhǎng)“制會(huì)產(chǎn)生明顯的頻率調(diào)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示了，當(dāng)腔內(nèi)的調(diào)制頻率在小于30KHz時(shí)，對(duì)激光線寬并不產(chǎn)生明顯的影響，然而必須小心的控制和使用激光器腔內(nèi)腔長(zhǎng)調(diào)制的幅度，否則會(huì)由于PR啾而使輸出激光受到劣化。三、對(duì)有源光纖環(huán)形腔在。值以下的特性，進(jìn)行了理

4、論分析和實(shí)驗(yàn)研究。今出了光纖環(huán)形腔有效透過率和輸出光譜密度等公式:明確和區(qū)分了腔的本征線寬和測(cè)量線寬等概念得到了光纖環(huán)形腔光譜分析儀的線寬測(cè)量范圍和光纖環(huán)形腔濾波器單縱模輸出條件。研制了摻餌光纖環(huán)形腔濾波器，腔的精細(xì)度達(dá)125，在注入激光一3dB線寬為9A41z的前提下，得到了一3dB線寬為:5KHz的壓窄激光輸出。卜四、研制成了注入鎖定摻餌光纖環(huán)形腔，光器。御用DFBL”作為主，光器，摻餌光纖環(huán)形中國(guó)科技大學(xué)博士學(xué)位論文摘要Abstr

5、actBecausethereisgainmechanismintheresonatortheactivefiberringresonatorsshowpolymorphiccharacteristicsintheirdifferentworkingstate.Underthethresholdtheactivefiberringresonatorcanbeusedasscanningopticalspectrumanalyzersop

6、ticalfiltersordelaylineandsoon.UpperthethresholdtheactivefiberringresonatorcouldbecomethefiberringlaserorringlaserGyroscopeetc.Accordingtodiferentapplicationssomevariedkindsofgainmechanismcanbeimplantedintotheresonator.A

7、ndamongthesestructurestheactivefiberringresonatorwithErbiumdopedfiberpumpedbyLDisoneofthemostimportantones.InthisdissertationthecharacteristicsofEr“dopedfiberringresonatorsbelowandupperthresholdaswelashomodynemethodforme

8、asuringthelaserslinewidthissystemicallyanalyzedbyboththeoreticalandexperimentalways.(1)Usingtheautocorrelationfunctiontheprincipalofhomodynemethodisexplored.Therelationshipbetweendelaytimeinducedbydelayfiberandcharacteri

9、sticsofadditivefrequencydomainfluctuationaffixedonhomodynebeatnoisephotoelectriccurrentspectrumareintensivelyanalyzed.Thisfrequencydomainperiodicisinverseproportiontothedelaytime(r.).Therequiredlengthofdelayfiberforcorre

10、ctmeasuringisconfirmedandthevalueanddirectionoferrorarepointedoutwhenthedelayfiberisshortedthancoherentlengthofmeasuredlaser.Thetheoreticalresultsaretestedbyhomemadehomodyneinterferometer.Thismethodprovidestheprimarymean

11、sforthemeasurementofnarrowlinewidth.(2)Usingthespectrumdensityfunctiontheintracavityfrequencymodulationisanalyzedboththeoreticallyandexperimentally.Thetotalspectrumdensityisdeducedunderthismodulation.Thediferencebetweent

12、heintracavityFrequencymodulationandoutercavityphasemodulationisestablished.Thetheoreticalandexperimentalresultsmakesurethatlowfrequencysmallresonatorlengthmodulationcouldgeneratesignificantfrequencymodulation.Eventhemodu