一、掺稀土光纤放大器研究进展（论文文献综述）
刘阳[1]（2021）在《多波长掺铒光纤激光器与光放大器的特性研究》文中进行了进一步梳理随着5G业务的开通,多国已经展开对6G、7G业务进行研究,少不了高速率、大容量密集波分复用（Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM）系统的支持,其中多波长光纤激光器是DWDM系统中最理想的光源,光放大器作为DWDM系统的核心元件,必须跟上DWDM系统的发展步伐,满足其基本需求。因此改善多波长光纤激光器与光放大器的性能依旧是DWDM系统中的研究重点,除此之外,提高多波长光纤激光器与光放大器的性能也能扩大他们在医疗、军事和航空等领域的使用范围。如何实现更高的经济效益、可调谐的波长间隔、室温环境下稳定的波长输出等是多波长光纤激光器的研究热门,而提高泵浦功率的转换率、放大输出增益与增益均衡研究依旧是光放大器的研究重心。因此,本论文对DWDM系统中的两个重要技术多波长光纤激光器和光放大器分别进行了一系列的理论分析与实验探究,主要研究内容如下:（1）分别介绍了多波长光纤激光器与光放大器的基本类型与发展趋势,从而引出本文的主要研究方向是C波段多波长掺铒光纤激光器的设计分析与L波段拉曼光纤放大器的增益平坦化研究。（2）介绍了多波长掺铒光纤激光器中常用的几种滤波器与稳频装置,推导了Lyot滤波器、MZI干涉仪和非线性偏转旋转效应的理论模型,并结合matlab对其进行仿真分析。（3）设计了一个基于Lyot和MZI滤波器级联的多波长掺铒光纤激光器,在室温环境下获得了稳定的波长间隔均匀的20个波长的输出,为了能改善其输出光波的平坦性,在基于Lyot和MZI滤波器级联的多波长掺铒光纤激光器中插入一个非线性光纤环镜（Nonlinear Optical Loop Mirror,NOLM）,实现了9个稳定的较为平坦的输出光波。（4）分别探究了泵浦数量、泵浦波长和泵浦功率对L波段拉曼光纤放大器输出增益的影响,并且通过合理设置泵浦数量、波长和功率,使得最终平均输出增益大于10d B,最高噪声指数为8.0d B,并且输出增益谱的波动较小。
王巍[2]（2020）在《基于香豆素460的可调放大器及其放大特性》文中认为光放大器（Optical Amplifier）是一种基于发光增益材料在外界能量泵浦下的受激辐射现象为设计原理,并保持原光信号频率和相位并将光信号强度放大的光信号放大器件。光纤光放大器（Optical Fiber Amplifier,OFA）作为光放大器中的一种,广泛并成熟的应用于各个行业,例如显示、激光雷达、传感器、医疗、通信。尤其是在通信领域用有着举足轻重的作用,掺杂稀土离子（Er,Yb,Pu等）纤芯的光纤放大器已经已经作为非常成熟的光纤通信应用技术。这些传统的光纤放大器的工作波段主要集中于晶体光纤的损耗低谷区域（1.3μm和1.5μm）,并且随着密集型光波复用（Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM）技术的应用可以传输大量的数据,但对可见光波段的光放大并没有很明显的优势。与传统的无机材料制成的光放大器不同,有机增益材料在可见光波段拥有更具有竞争能力的优势和极具研究与应用的价值。而且塑料光纤（Plastic Optical Fiber,POF）在近几年发展迅速,目前已有满足三基色（蓝:450 nm-520nm,绿:560nm,红:650nm）的低损耗区,这就为可见光传输和制作相应的有机光器件创造了机遇。在本论文中,希望通过对有机蓝光材料香豆素460（Coumarin 460,C460）的基础光学性能和光增益性能相关特性的深入研究后,在传统光放大器原理的基础上,对它在蓝光部分波段（448nm-461nm）范围内的放大能力和放大质量进行测试,并对材料随着泵浦距离光学性能发生变化进行了研究。本文的主要内容有:（1）对有机蓝光材料C460的基础光学性质进行了测试与研究,分析了溶液浓度的变化对它们的影响。（2）对有机蓝光材料C460的放大自发辐射（Amplified Spontaneous Emission,ASE）性能进行了测试与研究,分析了溶液浓度的变化对它们的影响。（3）并搭建了对光放大性能进行测试的光路,选出C460放大性能最优浓度并进行了光放大测试,以及根据测试结果对其放大性能和放大质量进行了分析。（4）最后根据研究了发光材料C460材料特性测试了光泵浦的距离和波长变化的关系。研究结果显示C460作为一种性能优良的蓝光发光材料,在对其进行测试了基础光学性能、ASE增益能力和放大能力之后,并且根据基础光学性能、ASE增益能力的测试结果选出了最佳浓度为1×10-3M的C460溶液在448nm-461nm这13nm波段范围内的光放大倍数均超过了7d B,448nm和455nm-461nm的放大倍数大于10d B,最大的光放大倍数为12.25d B,信噪比（Signal-Noise Ratio,SNR）最大为11.1d B。光谱半高宽（Full-Width Half-Maximum,FWHM）在放大过程中没有因为泵浦能量特别明显的变化。并且对光泵浦的距离和波长变化关系进行了研究,在使用光谱的变化标定了5mm的机械位移过程。
杨雄[3]（2020）在《1.55微米和2微米可调谐光纤激光器及其应用的研究》文中研究指明可调谐光纤激光器拥有高光束质量,优异光谱特性,紧凑的结构和环境抗干扰能力,并与光通信系统相兼容,是各种研究工作和实地应用的关键设备。在保证高水准的波长调谐特性的同时,这些激光器的可操作性和搭建成本也成为影响它们在现实世界中的实用性的重要因素。本论文首先阐述了可调谐窄线宽光源在光纤通信和气体传感中的重要作用,列举了这些激光器在波分复用技术和连续光差分雷达技术扮演的重要角色和现阶段发展的局限。突出了光谱输出优良的可调谐光纤激光器的发展必要性。接着本文简单论述了光纤激光器和可调谐激光器的发展史。接着,我们阐述了一个简单的方法来生产基于光纤布拉格光栅（FBG）的滤波器。利用商用FDM 3D打印机,我们将光栅埋入到了一个聚合物悬臂梁中,通过简单的三点弯曲设置（拉伸或者压缩）来实现1550 nm范围内60 nm的调谐距离。我们利用打印得到的FBG滤波器构建了一个可调谐铒镱共掺光纤激光器并实现了 30 nm范围内超过200 mW的输出。为了将光通信系统的波段从1.55 μm推向2 μm来应对未来带宽资源的紧张需求,我们设计了一个可调谐的多波长掺铥光纤激光器。多波长的输出是由Sagnac环形滤波器完成的,它能通过双向传播不同偏振态光之间的干涉来产生梳状滤波效果。一段500 m长的高非线性光纤抑制了稀土光纤的均匀展宽和交叉增益效应,实现常温下的稳定多波长输出。接着,我们设计并搭建了一个波长可精确调谐的窄线宽光纤激光器。把加载到半导体光放大器上的电流驱动信号的调制频率设定为与啁啾布拉格光栅上一个反射波长的腔内谐振频率相同或倍数时,这个波长就能被锁定且可连续调谐。驱动电流的大小和脉冲宽度的优化使得激光器在超过40 nm的调谐范围内保持了窄线宽（小于0.03 nm）。同时我们设计了一个双腔结构的激光器以实现连续可调谐的双波长输出。最后,可调谐激光器的一个典型应用场景一一激光雷达得以实现。所使用的激光器以一个分布反馈式的半导体激光器（DFB）作为种子源,经过一个优化设计的铒镱共掺光纤放大器放大后在1.57 μm附近输出了功率为1.3 W,线宽约为3 MHz的连续光输出,且其波长可以通过加载到DFB上的电流在2 nm的范围内精确调整。使用这个激光器进行的第一个大气二氧化碳测量的连续激光差分雷达的实验获得了较好的结果。综上所述,我们设计并优化了五个基于不同调谐原理的可调谐光纤激光器。这些激光器所展现的良好的光谱特性,紧凑的结构设计,相对低廉的成本使得它们具有成为光通信,遥感,光谱学,光学相干成像等领域重要工具的潜力。
樊松涛[4]（2019）在《1.5μm光频梳光谱转移实验研究》文中指出飞秒光学频率梳连接了基带频率信号和光学频率信号,使得激光信号精密测量成为可能,在时间频率计量、高精度时间频率传递、超稳微波产生、精密光谱学以及基本物理常数测量等众多研究领域中发挥了重要的作用。目前,光频梳应用场景还在不断增多,一些应用对飞秒光梳的可靠性和主要技术指标均提出了较高的要求。一方面,早期的基于固态飞秒激光的系统环境适应能力较差,不能较好的满足多种特殊环境应用需求。另一方面,宽带频率控制技术,弥补了光纤光梳频率噪声大的缺点,光纤光频梳环内频率控制稳定度已经与固态光频梳相当;因此越来越多的应用系统选择了基于光纤激光器的系统;其中掺铒光纤光频梳激光中心波长在1.5微米,由于波导材料在该波段色散接近于零,可以方便的构建高可靠的激光光源,因此成为了空间应用和户外应用的首选。掺铒光纤光频梳直接输出频谱范围不能覆盖许多应用所需的目标波长,需要应用频谱转换技术将其工作波长进行扩展。本文针对掺铒光纤光频梳频谱转换应用需求开展了飞秒激光源、非线性放大和激光超连续谱产生的研究,旨在为掺铒光纤光频梳光谱转移设计提供参考依据,尤其是高非线性光纤参数选择和应用方法。本论文的主要研究内容及创新结果如下:1.设计并实现了高可靠的1.5微米激光源。该光源基于非线性偏振旋转（NPR）和非线性环形放大镜（NALM）两种锁模机制,继承了两种锁模机制共同的优点,具有自启锁,转化效率高,锁模裕度大,噪声水平低的特点。激光器重复频率为168 MHz,输出脉冲宽度47 fs,幅度噪声水平为-135d Bc/100 Hz,与目前噪声最低的激光器水平相当。2.利用啁啾脉冲放大技术,搭建了掺铒光纤激光放大器。放大器采用前后两端泵浦的方式,对激光器50 m W、脉宽53 fs、单脉冲能量0.24 n J的脉冲进行了放大,放大后通过调节泵浦功率输出脉冲的峰值功率达到了35 k W、单脉冲能量2 n J、脉冲宽度60 fs,满足后续光谱展宽激光输入条件。3.进行了5种高非线性光纤脉冲展宽特性实验研究。实验中在不同泵浦功率及光纤长度两个维度下,对输出的光谱谱进行了比较研究,产生了覆盖了950 nm到2350 nm的光谱范围。研究结果表明,高非线性光纤产生光谱转移作用的关键参数选择与已有的光子晶体光纤类似,根据色散可以分为三类。处于反常色散泵浦机制下,光谱能量高效地转移至远离入射光的短波处（900 nm至1200 nm）;在正常色散泵浦机制下,光谱能量近似对称的向长短波方向转移;在反常色散与正常色散临界的泵浦机制下,大部分光谱能量均匀的转移至入射光短波一侧。4.以前述实验结果为参考,实现了两例光学频率直接测量应用所需的光谱展宽设计和实验。首先,针对锶光钟频率测量,采用先扩谱的方式,将掺铒光梳的工作波长扩展至锶光钟工作两倍波长处,再利用周期极化铌酸锂晶体进行倍频,最终,梳齿在698 nm处的单模能量达到了1.65μW,与698nm单频激光（0.2 m W）拍频信噪比达到了35 d B（分辨率300 k Hz）。其次,同样利用先扩谱,后倍频的方式,对671 nm处Li原子D1线频率进行了测量,激光拍频信噪比达到了60 d B（分辨率1 Hz）,两例设计均满足了光学频率测试需求。
况庆强[5]（2016）在《锁模拉曼光纤激光器及其动力学特性研究》文中提出随着现代通信网络及数据传输的飞速发展,现有的通信波段将很快用完,研究发展新的波段就成为一个紧迫任务。锁模拉曼光纤激光器作为基于光纤中受激拉曼散射（stimulated Raman scattering,SRS）效应基本原理的光纤激光器,其只要选用恰当的泵浦光源,理论上就可获得任意波长激光输出。拉曼光纤激光器（Rman fiber lasers,RFLs）在光学领域具有结构简单、高功率输出且光束质量好、激射波长灵活可调且转换效率高等优点,可以弥补半导体激光器的缺陷,成为光纤通信系统中较为理想的泵浦光源。本论文的研究工作就是在围绕着锁模拉曼光纤激光器和多波长拉曼光纤激光器基础上,对U波段（1650 nm附近）的拉曼光纤激光器进行了相关理论分析、实验研究和优化设计。首先,本文概述了光纤的构造和基本特性,综述了光纤中互相位与自相位调制、四波混频、受激布里渊与受激拉曼散射等五种主要的非线性效应。在此基础上我们进一步分析介绍了被动锁模光纤激光器中的可饱和吸收体、非线性偏振旋转和非线性光纤环形镜等三种常见的基本锁模方法及拉曼光纤激光器的基本工作原理,包括拉曼散射基本理论、光纤中受激拉曼散射的物理机制及增益、拉曼光纤激光器的几种分类等等。其次,在详细介绍光纤中的纤芯和包层内的光纤模式的基本原理的基础上,进一步阐述了基于非线性偏振旋转（NPR）技术机制的多波长产生原理和Mach-Zehnder型干涉仪滤波器的工作原理。然后利用NPR技术的强度相关损耗特性的多波长产生机制构建并研究了一个基于不同芯径光纤的纤芯--包层间Mach-Zehnder滤波器的多波长可调谐拉曼光纤激光器。我们实验中不仅实现了多波长个数、位置和间隔的可调谐,而且获得了中心波长为1650 nm、波长间隔为0.8 nm的高达40个波长的多波长拉曼光谱,其拉曼波长的信噪比SNR高达58 d B。该1650 nm波段的多波长可调谐拉曼光纤激光器由于其具有简单的结构且调谐方便,其必将在许多领域具有潜在的应用价值。然后,从被动锁模拉曼光纤激光器的阈值条件出发,在研究并构建了一个自制的连续波多纵模宽带激光泵浦光源的基础上着重分析讨论多模激光泵浦的被动锁模拉曼光纤激光器的基本原理。依赖该多纵模激光泵浦,提出和阐述了一个U波段的基于非线性偏振旋转（NPR）锁模机制的高单脉冲能量的被动锁模拉曼光纤激光器,并进一步实验研究了该连续波多模激光泵浦大脉冲能量的被动锁模拉曼光纤激光器及其相关的特性。实验获得了中心波长位于1651.3 nm波长附近的高单脉冲能量的被动锁模拉曼光纤激光器。该激光器能够取得脉宽为890 ps、功率为110 m W的稳定的锁模输出脉冲。该输出脉冲获得了290.7 n J的脉冲能量和326.7 W的峰值功率。激光腔的超模抑制比达到41.2 d B以及其信噪比高达50 d B以上。这种被动锁模拉曼光纤激光器由于其具有简单的结构、大脉冲能量和高峰值功率,该激光器在许多领域具有潜在的应用。最后,根据非线性偏振旋转的光强度相关透射特性的锁模机制研究了一个超高阶被动谐波锁模拉曼光纤激光器。实验研究表明该激光器能够获得高达1552阶谐波锁模的稳定的光脉冲,在1.5 W泵浦功率的情况下激光器的输出功率为168.3 m W。就我们所知,这是目前为止所获得的最高阶的被动谐波锁模光纤激光器。实验中,我们可以获得从第1阶到第1552阶范围内的不同阶数的谐波锁模脉冲。该拉曼光纤激光器的超模抑制比要优于40 d B。同以前的工作相比,该激光器提供了一个关于高谐波阶数、高脉冲能量以及优良的脉冲质量等性能的前所未有的结合。由于它的简单结构和高重复率,这个超高阶谐波锁模拉曼光纤激光器在许多领域具有潜在的应用。
胡旭东[6]（2015）在《高功率连续光纤激光器全局优化的研究》文中研究说明光纤激光器因成本低、结构紧凑、质量高、易实现单模、散热性好等优势而应用广泛。掺镱高功率光纤激光器因掺镱光纤能级结构简单、量子亏损小、吸收与辐射截面大等优点应用于激光标刻、激光焊接、激光切割、微机械加工、激光医疗、激光核聚变、高速切削、3D打印等领域。本文围绕高功率连续光纤激光器全局优化进行了研究,获得创新性成果：1.提出了数列切换算法、优秀初始估计函数简单打靶法以及新颖简单控制策略打靶法,实现端面泵浦掺镱高功率光纤激光器的特性分析,有效解决了常规算法初始估计值设置不合理所导致的收敛性问题。基于bvp6c的数列切换法（NSTM-bvp6c）被发现优于NSTM-bvp4c和NSTM-bvp5c。在优秀的初始估计值函数中,对所有的光纤长度、掺镱离子浓度、输出信号反射率及泵浦功率,斜率效率关键估计值小于0.3。新颖简单控制策略打靶法提供了一种具有清晰物理理解的方法,通过随机函数取得泵浦阈值功率与精确解。2.提出了优秀初始估计函数打靶法、自适应打靶法、优秀估计函数MATLAB BVPs法,实现多点侧面泵浦掺镱高功率光纤激光器的特性分析,有效解决了常规算法的初始估计值设置不合理问题,且算法简单、计算速度快、准确率高。对于三点或四点侧面泵浦掺镱光纤激光器,信号功率与泵浦功率的优秀初始估计值函数中,转换效率关键估计值小于0.21。自适应打靶法联合了简单识别过程与打靶法过程。包括常数、线性函数与指数函数的三种估计值函数,通过MATLAB BVP解法器经过一次迭代就能获得掺镱光纤激光器的精确解。3.首次将非支配排序遗传算法Ⅱ（NSGA-Ⅱ）与改进型增强的Pareto进化算法（SPEA2）成功用于高功率掺Yb3+光纤激光器全局优化。4.采用NSTM-BVPs算法研究了温度依赖掺Yb3+高功率光纤激光器的受激布里渊散射阈值。5.提出了多波段光纤、大模场面积光纤、多波段光纤激光器与放大器、光纤受激布里渊散射阈值提高装置、单频主振荡高功率光纤放大器等关键技术的15项发明与6项实用新型专利。
唐汉[7]（2013）在《稀土敏化增强Bi离子近红外宽带发光的研究》文中研究说明随着计算机网络等多媒体通信业务的快速发展，人们对提高光波分复用系统的传输速率和容量的要求越来越迫切。传统的掺稀土的光纤放大器由于受稀土离子f-f跃迁的限制，其增益带宽很难突破80nm。因而，研制一种高增益，宽带宽的光纤放大器显得十分重要。最近有研究表明在Bi离子掺杂玻璃中能够观察到超宽带荧光现象，荧光覆盖1200-1700nm。Bi掺杂玻璃这种独特的超宽带发光性能使其有希望成为制备全新一代的超宽带光纤放大器材料。但是，Bi离子掺杂玻璃的红外发光机制仍不明确。目前的研究主要集中在Bi掺杂石英玻璃等少数的几种玻璃组分上。虽然Bi掺杂玻璃可在波长为808nm，980nm和1064nm泵浦源激发下实现宽带荧光发射，但活性Bi离子在上述波长的吸收截面非常小，所以泵浦效率极低。本论文第一章介绍了光纤通信的发展历史及现状，各种不同类型的光纤放大器，激光玻璃的特点，以及新型宽带光纤放大器的研究现状。第二章制备了Bi离子掺杂新型钛酸盐玻璃系统。测量了吸收光谱，荧光光谱以及荧光寿命。在这种新型玻璃系统中观察到了Bi离子的近红外超宽带荧光，荧光半高宽达300nm。并将Bi离子在钛酸盐玻璃基质中测得的荧光光学参数与在其它玻璃基质中进行了对比。结果表明Bi离子掺杂钛酸酸盐玻璃系统具有适合于制备宽带光纤放大器和可调谐激光器的光学性能。第三和第四章分别制备50TiO2-25BaO-15SiO2-5B2O3-5Al2O3-1.5Bi2O3-ψYb2O3（ψ=0.5，1，2.5，4mol%），（85-χ）GeO2-5Al2O3-9BaO-1Bi2O3-χYb2O3（χ=0，1，2，4mol%）玻璃系统。测量了玻璃样品的吸收光谱，荧光寿命，荧光光谱。实验结果表明，由于Yb3+离子的能量传递作用，在Bi/Yb共掺钛酸盐、锗酸盐玻璃中Bi离子的近红外荧光都获得了显着的增强，泵浦效率得到了很大的提高。第五章和第六章分别用高温熔融法制备了Bi、 Tm、 Bi/Tm掺杂45TiO2-20BaO-20SiO2-10Ga2O3-5Al2O3，60SiO2-20Ga2O3-15Na2O-5Al2O3玻璃系统。在808nm激发下，在Bi/Tm共掺钛酸盐，硅酸盐玻璃中，Tm3+的3H4→3F4跃迁荧光（～1485nm）得到了显着的增强，而Tm3+的3F4→3H6跃迁荧光（～1810nm）减弱。在980nm激发下，Tm单掺玻璃中没有观察到Tm离子的特征发光，而在Bi/Tm共掺玻璃中观察到Tm3+的3F4→3H6跃迁荧光（～1810nm）。这都归因于活性Bi离子和Tm离子之间的能量传递。并分析了活性Bi离子和Tm离子之间的能量传递机理。在第七章中，我们通过在玻璃制备过程中添加适量的C粉作为还原剂，控制玻璃在弱还原气氛下熔制。结果表明在弱还原气氛下制备的Bi掺杂玻璃中活性Bi离子的宽带近红外荧光强度也有所增强。这是因为在弱还原气氛下，有利于生成更多低价态的活性Bi离子。因此，我们分析认为Bi掺杂玻璃中Bi离子的近红外荧光应归因于低价态的活性Bi离子，比如Bi+或Bi2+。
曾凤,张振娟[8]（2013）在《量子点在光放大器中的应用进展》文中研究说明新型的量子点光放大器以宽带宽、高增益、低噪声和高功率放大等优点而得到发展和应用。从量子点的结构和主要特性出发,概述了常用的几种量子点在光放大器方面的研究和应用状况。随后,介绍了量子点半导体光放大器和量子点光纤放大器的基本结构以及工作机理,简述了CdSe/ZnS量子点光纤的光谱特性,提出了进一步发展量子点光放大器有待解决的问题,展望了量子点在光通信领域的应用前景。
陈伟[9]（2011）在《掺稀土光子晶体光纤制备及其特性研究》文中指出本论文针对常规掺稀土光纤在光纤激光器应用实际工作中面临的三个科学问题,包括大芯径光纤与输出激光的光束质量问题、高效耦合问题及光暗化问题,展开研究。首先设计掺镱和掺铒光子晶体光纤的波导结构,构建出光子晶体光纤高温熔体流体力学模型,研究出光子晶体光纤的制备工艺；然后,制备出掺镱光子晶体光纤与掺铒光子晶体光纤,以及双包层光纤光栅,并分别将两种掺稀土光子晶体光纤进行了激光试验；最后,研究了超大模场掺镱光纤的制备与光束质量特性,分析了掺镱光纤的光暗化机理,研究了不同材料体系的掺镱光纤的光暗化特性,提出了相应的解决措施。。论文的主要研究内容与结果如下：（1）完成掺稀土光子晶体光纤的结构设计,发现在d/Λ≤0.30,Λ≤15λ时,大芯径光纤可以维持单模工作特性；外包层大空气孔径向尺寸w≥3λ,大空气孔之间的桥宽b≤0.5λ,可以获得高于0.7以上的内包层数值孔径,并制备出纤芯直径为43微米的大模场双包层掺镱光子晶体光纤,测试表明其具备单模特性,内包层数值孔径达到0.65,解决了大纤芯直径与单模工作特性的矛盾,以及高效耦合的问题。（2）系统研究掺稀土光子晶体光纤的制备工艺：建立高温熔体流体力学模型分析不同参数对工艺敏感度的影响,得出光子晶体光纤较佳拉丝工艺条件：高温炉温度为2123K,预制棒的进棒速度大于3mm/min,光纤拉丝速度大于200m/min,毛细管的内外压力差小于300pa。针对稀土离子传统液相掺杂工艺的缺陷,探索出稀土离子的全气相沉积工艺方法和完整的掺稀土光子晶体光纤制备工艺,并制备出掺镱光子晶体光纤和掺铒光子晶体光纤。（3）研究了双包层掺镱光子晶体光纤的激光特性：采用本论文设计并制备的掺镱光子晶体光纤和光纤光栅,构建出全光纤化的掺镱光子晶体光纤激光器,在915nm泵浦激光器作用下获得了中心波长为1080.2nm的3.96W的激光输出,斜率效率达到79.6%,光束质量因子M2为1.2。该掺镱光子晶体光纤光谱吸收特性优于常规掺镱光纤,其在915nm波长和976nm波长的吸收系数均高于常规掺镱光纤,在915nm波长的吸收峰较宽,其在两个吸收峰之间的谷底向长波长移动10nm。原因是空气石英玻璃网络电场对镱离子能级的产生了微扰,导致Stark分裂的新特性,影响了镱离子2F7/2→2F5/2的跃迁特性,从而产生了吸收谱的加宽与加高,以及吸收谷底向长波长的位移。（4）研究了掺铒光子晶体光纤及其激光放大特性,发现增大铒离子的掺杂区域,可以有效提升交叠因子,从而提升放大效率。掺铒光纤的激光放大特性与弯曲损耗特性试验结果表明：掺铒光子晶体光纤与普通掺铒光纤相比具有较高的增益特性、较好的增益平坦度、以及更好的抗弯曲性能,其原因在于空气与石英复合结构具备较大的交叠因子和较好地基模光场束缚能力。（5）研究了超大模场掺镱光纤：设计并制备出了全新结构的100微米级超大模场掺镱双包层光纤,激光试验发现受抑内全反射结构的超大模场光纤可以显着提升输出激光光束质量,该光纤激光在X、Y方向的平均光束质量因子M2分别为2.977和2.583,光束质量因子与常规大芯径光纤相比减小40%以上。（6）研究了掺镱光纤的光暗化特性：在分析光暗化机理的基础上,制备了不同材料配方的掺镱光纤。泵浦激光老化试验和激光功率稳定性试验表明：高镱离子浓度掺杂的掺镱光纤较为容易产生光暗化现象；而铝离子和磷离子的共掺剂引入的掺镱光纤,其光暗化效应显着降低。
丛珊[10]（2010）在《高功率双包层铒镱共掺光放大器的理论和仿真研究》文中提出大功率分配系统中,要求光纤放大器具有更高的饱和输出功率。铒镱共掺双包层光纤放大器采用包层抽运技术,将多模大功率抽运光耦合到双包层光纤的内包层中,提高了抽运光的吸收效率。镱离子的掺杂解决了传统EDFA中铒离子浓度过高时产生的浓度淬灭问题,有效的提高了抽运光吸收效率,使1550nm波段高功率光纤放大器的首选方案,成为了国内外该领域研究的热点。本文重点对铒镱共掺双包层光放大器和光纤受激布里渊散射进行了仿真研究,建立了铒镱共掺双包层光放大器的理论模型,具体工作内容如下:阐述了光放大器国内外的发展概况。系统的研究了连续光和脉冲光在铒镱共掺光放大器中的放大以及单模光纤的受激布里渊散射。在连续光情况下,采用了牛顿迭代法求解粒子速率方程组,采用前向抽运方式,对静态信号光、抽运光、斯托克斯光以及ASE光的传输方程运用四阶龙格库塔迭代法进行了数值求解。研究了不同的抽运光功率和信号光波长,对应不同的最优化光纤长度,达到最佳增益;不同的信号光功率,对应不同的优化光纤长度,达到最佳增益而不超过噪声系数的设定值;不同的泵浦光功率,对应不同的优化光纤长度,达到最佳增益而不超过噪声系数的设定值;信号光功率和噪声功率的关系;泵浦光功率与噪声增益谱的关系;斯托克斯光沿着光纤的分布。在脉冲光情况下,采用有限差分法对粒子速率方程组、信号光、抽运光、斯托克斯光以及ASE光的传输方程进行求解。研究了一定重复频率的输入矩形脉冲序列的放大,矩形脉冲、高斯脉冲的放大特性分析。研究了单模光纤中,高斯脉冲的受激布里渊散射,必须选择合适的光纤长度避免发生受激布里渊散射。
二、掺稀土光纤放大器研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、掺稀土光纤放大器研究进展（论文提纲范文）
（1）多波长掺铒光纤激光器与光放大器的特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 光纤激光器的基本概述与掺铒光纤激光器的发展 |
| 1.2.1 光纤激光器的基本概述 |
| 1.2.2 掺铒光纤激光器的发展 |
| 1.3 光放大器的类型与拉曼光纤放大器的发展 |
| 1.3.1 光放大器的类型 |
| 1.3.2 光放大器的发展趋势 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 2 多波长掺铒光纤激光器与拉曼光纤放大器 |
| 2.1 掺铒光纤光纤激光器的基本理论 |
| 2.1.1 增益介质 |
| 2.1.2 泵浦源 |
| 2.1.3 光学谐振腔 |
| 2.1.4 滤波装置 |
| 2.1.5 稳频机制 |
| 2.2 拉曼光纤放大器的基本基础 |
| 2.2.1 拉曼光纤放大器的工作原理 |
| 2.2.2 拉曼光纤放大器的种类 |
| 2.2.3 拉曼光纤放大器的相关特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 C波段多波长掺铒光纤激光器的设计与分析 |
| 3.1 基于Lyot的多波长掺铒光纤激光器 |
| 3.1.1 理论分析与仿真 |
| 3.1.2 实验设计与结果分析 |
| 3.2 基于Lyot和 MZI级联的多波长掺铒光纤激光器 |
| 3.2.1 理论分析与仿真 |
| 3.2.2 实验设计与分析 |
| 3.2.3 改进结构与结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 L波段拉曼光纤放大器的增益平坦化研究 |
| 4.1 多泵浦拉曼光纤放大器原理 |
| 4.2 L波段拉曼光纤放大器输出增益谱的研究与仿真 |
| 4.2.1 泵浦数量对输出增益谱 |
| 4.2.2 三泵浦结构下泵浦波长对输出增益谱的影响 |
| 4.2.3 三泵结构下泵浦功率对输出增益谱的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目 |
（2）基于香豆素460的可调放大器及其放大特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.1.1 光放大器的发展历史 |
| 1.1.2 光纤放大器的研究进展 |
| 1.2 有机发光材料的研究现状 |
| 1.2.1 有机激光材料的类型 |
| 1.2.2 有机发光材料的特性 |
| 1.3 材料光增益性质和光放大测试原理 |
| 1.3.1 材料光增益性质的测试原理 |
| 1.3.2 光放大测试原理 |
| 1.4 本论文的工作 |
| 第二章 实验使用材料及实验方案 |
| 2.1 实验材料信息 |
| 2.2 实验测试样品制备和制备方法 |
| 2.2.1 样品准备 |
| 2.2.2 溶液配制 |
| 2.3 样品的测试及表征方法 |
| 2.3.1 样品的吸收与发射光谱检测 |
| 2.3.2 样品的ASE性能测试光路 |
| 2.4 放大器的性能测试光路及方法 |
| 2.4.1 光放大器的检测光路 |
| 2.4.2 放大性能的表征和检测 |
| 2.4.3 数据处理及作图软件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 实验材料的综合表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 香豆素460溶液的基础表征 |
| 3.2.1 浓度对发光光谱和吸收光谱的影响 |
| 3.2.2 浓度对香豆素460的ASE光谱的影响 |
| 3.3 香豆素460溶液的ASE性能测试 |
| 3.3.1 香豆素460 溶液的ASE增益系数σgain测试 |
| 3.3.2 香豆素460 溶液的ASE损耗系数σloss测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 香豆素460溶液的放大性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 可调谐波段的放大测试 |
| 4.2.1 可调谐波段的光放大 |
| 4.2.2 可调谐波段的信噪比 |
| 4.3 光放大器放大 |
| 4.3.1 不同浓度香豆素460溶液的最大光放大倍数 |
| 4.3.2 放大倍数和信噪比与泵浦能量密度的关系 |
| 4.3.3 放大倍数和与泵浦能量的关系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于香豆素460的直线位移传感器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 线性位移传感器现状 |
| 5.2.1 传统线性位移传感器发展现状 |
| 5.2.2 传统线性位移传感器的原理 |
| 5.3 基于光波波长变化的线性位移传感器测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 致谢 |
（3）1.55微米和2微米可调谐光纤激光器及其应用的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤激光器 |
| 1.3 可调谐激光器 |
| 1.4 本论文内容概述 |
| 1.5 本论文主要创新点 |
| 2 光纤激光器理论 |
| 2.1光纤中的光传输 |
| 2.2 光纤激光器的结构 |
| 2.3 增益介质 |
| 2.4 功率提升 |
| 2.5 波长调谐 |
| 2.6 纳秒脉冲掺镱光纤激光器及其主参量功率放大 |
| 2.7 第二章总结 |
| 3 基于3D打印FBG滤波器的可调谐光纤激光器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于3D打印的可调谐FBG滤波器 |
| 3.2.1 设计方法 |
| 3.2.2 测试结果 |
| 3.3 30nm可调谐铒镱共掺光纤激光器 |
| 3.3.1 激光器结构 |
| 3.3.2 激光器调谐特性 |
| 3.4 第三章总结 |
| 4 波长间隔可调谐的多波长掺铥光纤激光器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 增益介质 |
| 4.3 2μm多波长激光器 |
| 4.4 波长稳定 |
| 4.5 滤波器 |
| 4.6 掺铥光纤激光器中的多波长稳定输出 |
| 4.7 波长间隔切换 |
| 4.8 第四章总结 |
| 5 连续可调谐窄线宽光纤激光器的研究 |
| 5.1 可编程激光器 |
| 5.2 结构和原理 |
| 5.3 调谐范围 |
| 5.4 波长调谐精度 |
| 5.5 线宽 |
| 5.6 波长稳定性 |
| 5.7 功率平坦度 |
| 5.8 气体传感应用 |
| 5.9 与结合了掺铒光纤放大器和电光调制器的可调谐激光器的比较 |
| 5.10 与其他可编程激光器的比较 |
| 5.11 连续可调谐双波长光纤激光器 |
| 5.11.1 单谐振腔输出特性 |
| 5.11.2 双谐振腔输出特性 |
| 5.12 第五章总结 |
| 6 用于二氧化碳远程浓度探测的可调谐光纤光源 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 二氧化碳监测的需求 |
| 6.3 二氧化碳检测技术 |
| 6.4 基于Scheimpflug原理的连续光差分雷达 |
| 6.5 高功率窄线宽可调谐种子源 |
| 6.6 二氧化碳连续光差分雷达的测量 |
| 6.7 第六章总结 |
| 7 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（4）1.5μm光频梳光谱转移实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 飞秒光频梳的发展及其应用 |
| 1.1.1 飞秒光频梳概述 |
| 1.1.2 光学频率梳研究进展 |
| 1.1.3 飞秒光频梳的应用 |
| 1.2 光频梳光谱转移及其应用 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 1.5μm飞秒激光源研制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 飞秒脉冲锁模理论研究 |
| 2.3 脉冲传输基本理论研究 |
| 2.4 基于NPR和NALM混合锁模机制的飞秒激光器 |
| 2.5 飞秒激光强度噪声分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 飞秒脉冲的放大和压缩 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤放大器理论 |
| 3.2.1 光纤放大器概述 |
| 3.2.2 压缩器理论 |
| 3.3 超短脉冲放大实验 |
| 3.3.1 展宽过程 |
| 3.3.2 放大过程 |
| 3.3.3 压缩过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超连续谱产生 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超连续谱相关理论 |
| 4.2.1 超连续谱概述 |
| 4.2.2 非线性效应及色散 |
| 4.3 高非线性光纤中超连续谱产生的研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 利用掺铒光纤光频梳实现光学频率的直接测量 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 飞秒光频梳测量光学频率方法 |
| 5.3 掺铒光纤光频梳进行锶光钟频率测量的实验研究 |
| 5.4 掺铒光纤光频梳进行LI原子D1线频率测量的实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工组总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与科研成果 |
| 致谢 |
（5）锁模拉曼光纤激光器及其动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤的构造和基本特性 |
| 1.2.1 光纤损耗 |
| 1.2.2 单模光纤的模场直径 |
| 1.2.3 光纤中的色散 |
| 1.2.4 高非线性光纤(HNLF) |
| 1.3 光纤中的五种主要非线性效应 |
| 1.3.1 自相位调制 |
| 1.3.2 交叉相位调制 |
| 1.3.3 四波混频 |
| 1.3.4 受激拉曼散射 |
| 1.3.5 受激布里渊散射 |
| 1.4 光纤激光器与拉曼光纤激光器 |
| 1.4.1 光纤激光器 |
| 1.4.1.1 稀土类掺杂光纤激光器 |
| 1.4.1.2 非线性效应光纤激光器 |
| 1.4.1.3 单晶光纤激光器 |
| 1.4.2 拉曼光纤激光器 |
| 1.4.2.1 线形腔拉曼光纤激光器 |
| 1.4.2.2 环形腔拉曼光纤激光器 |
| 1.4.2.3 混合腔拉曼光纤激光器 |
| 1.4.2.4 多波长拉曼光纤激光器 |
| 1.5 本论文的研究内容和创新之处 |
| 1.5.1 本论文的主要研究内容 |
| 1.5.2 本论文的创新之处 |
| 1.6 参考文献 |
| 第二章 拉曼光纤激光器及锁模的基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 拉曼光纤激光器的工作原理 |
| 2.2.1 拉曼光纤激光器的研究背景及现状 |
| 2.2.2 拉曼散射基本理论 |
| 2.2.2.1 自发拉曼散射 |
| 2.2.2.2 受激拉曼散射 |
| 2.2.3 光纤中产生的受激拉曼散射 |
| 2.2.3.1 光纤中受激拉曼散射的物理机制及增益谱 |
| 2.2.3.2 光纤受激拉曼阈值 |
| 2.2.3.3 光纤受激拉曼增益 |
| 2.2.3.4 拉曼增益光纤的选取[26] |
| 2.3 被动锁模光纤激光器中的锁模方法 |
| 2.3.1 可饱和吸收体 |
| 2.3.2 非线性偏振旋转(NPR) |
| 2.3.3 非线性光纤环形镜 |
| 2.3.4 拉曼激光器的锁模 |
| 2.4 本章小结 |
| 2.5 参考文献 |
| 第三章 多波长可调谐拉曼光纤激光器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤中的模式 |
| 3.2.1 纤芯基模的有效折射率与包层模的有效折射率 |
| 3.2.2 纤芯基模的模场分布与包层模的模场分布 |
| 3.3 基于非线性偏振旋转(NPR)机制的多波长产生技术 |
| 3.3.1 非线性偏振旋转(NPR)技术的多波长应用背景及基本原理 |
| 3.3.2 基于非线性偏振旋转(NPR)技术所引入的强度相关损耗 |
| 3.4 Mach -Zehnder干涉仪 |
| 3.4.1 原理 |
| 3.4.2 基于不同芯径光纤的纤芯--包层间的Mach -Zehnder型干涉仪 |
| 3.5 实验装置和工作原理 |
| 3.6 实验结果与讨论 |
| 3.7 本章小结 |
| 3.8 参考文献 |
| 第四章 大脉冲能量被动锁模拉曼光纤激光器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多模激光泵浦的被动锁模拉曼光纤激光器的基本原理 |
| 4.2.1 受激拉曼散射效应 |
| 4.2.2 非线性偏振旋转锁模技术 |
| 4.3 实验装置和工作原理 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 4.6 参考文献 |
| 第五章 超高次被动谐波锁模拉曼光纤激光器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置和工作原理 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 5.5 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
（6）高功率连续光纤激光器全局优化的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 光纤激光器的应用 |
| 1.2 光纤激光器的起源与发展 |
| 1.3 高功率光纤激光器的国外研究现状 |
| 1.4 高功率光纤激光器的国内研究现状 |
| 1.5 光纤激光器的功率限制因素 |
| 1.6 提高光纤激光器功率的途径 |
| 1.6.1 光纤技术 |
| 1.6.2 泵浦耦合技术 |
| 1.6.3 相干合束技术 |
| 1.6.4 受激布里渊散射阈值提高技术 |
| 1.7 本文的主要贡献与研究内容 |
| 2 掺镱高功率光纤激光器的理论与特性分析 |
| 2.1 光纤布拉格光栅 |
| 2.1.1 布拉格光栅基本特性 |
| 2.1.2 布拉格光栅应力与温度特性 |
| 2.2 掺镱高功率光纤激光器理论模型 |
| 2.3 掺镱双包层光纤的模场特性 |
| 3 端面泵浦掺镱高功率光纤激光器的新型算法 |
| 3.1 MATLAB BVP解法器的数列切换法及应用 |
| 3.1.1 MATLAB BVP解法器的数列切换法(NSTM-BVPs) |
| 3.1.2 MATLAB BVP解法器的数列切换法应用 |
| 3.2 优秀初始估计函数简单打靶法及应用 |
| 3.2.1 优秀初始估计函数简单打靶法 |
| 3.2.2 优秀初始估计函数简单打靶法的应用 |
| 3.3 新颖简单控制策略打靶法及应用 |
| 3.3.1 新颖简单控制策略打靶法 |
| 3.3.2 新颖简单控制策略打靶法的应用 |
| 3.4 端面反射系数快速优化算法及应用 |
| 3.4.1 端面反射系数快速优化算法 |
| 3.4.2 数据分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 多点侧面泵浦掺镱高功率光纤激光器的新型算法 |
| 4.1 多点侧面泵浦掺镱高功率光纤激光器模型 |
| 4.2 优秀初始估计函数打靶法及应用 |
| 4.2.1 优秀初始估计函数打靶法 |
| 4.2.2 优秀初始估计函数打靶法应用 |
| 4.3 自适应打靶法及应用 |
| 4.3.1 4点侧面泵浦掺Yb3+高功率光纤激光器 |
| 4.3.2 自适应打靶法 |
| 4.3.3 自适应打靶法的8种情形具体推导 |
| 4.3.4 自适应打靶法的应用 |
| 4.4 优秀估计函数的MATLAB BVP解法器 |
| 4.4.1 优秀估计函数的MATLAB BVP解法器 |
| 4.4.2 优秀估计函数的MATLAB BVP解法器应用 |
| 4.5 NSTM-BVPs法的应用 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 掺镱高功率光纤激光器的全局优化 |
| 5.1 多目标全局优化算法 |
| 5.1.1 NSGA-Ⅱ算法 |
| 5.1.2 SPEA2算法 |
| 5.2 掺镱高功率光纤激光器的全局优化 |
| 5.2.1 端面泵浦掺镱高功率光纤激光器的全局优化 |
| 5.2.2 多点侧面泵浦掺镱高功率光纤激光器的全局优化 |
| 5.3 全局优化的高功率光纤激光器实验设计应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 温度依赖掺镱高功率光纤激光器的受激布里渊散射 |
| 6.1 理论模型 |
| 6.2 数据分析与讨论 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 铒镱共掺高功率光纤激光器的简单集合优化算法 |
| 7.1 简单集合优化算法 |
| 7.2 数据分析与讨论 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 光纤激光器的实验研究 |
| 8.1 掺镱光纤激光器的实验与理论研究 |
| 8.1.1 测量半导体激光器可输出功率 |
| 8.1.2 掺镱光纤激光器修正模型 |
| 8.1.3 实验数据分析 |
| 8.2 保偏光子晶体光纤激光器的实验研究 |
| 8.2.1 实验装置 |
| 8.2.2 实验数据分析 |
| 8.3 本章小结 |
| 9 高功率光纤激光器的关键技术 |
| 9.1 大模场面积光纤 |
| 9.1.1 单模纤芯耦合多层掺稀土环形纤芯的光纤 |
| 9.1.2 大模场面积单模菊花纤芯分布光纤 |
| 9.1.3 圆芯多扇形区外围多扇形纤芯光纤 |
| 9.1.4 强耦合多模掺稀土环芯超亮度单模光纤激光器 |
| 9.1.5 单模有源纤芯外腔耦合多模有源纤芯超亮度单模激光器 |
| 9.2 多波段光纤激光器与放大器 |
| 9.2.1 单芯多掺稀土离子区双包层光纤 |
| 9.2.2 高功率多波段单芯光纤激光器 |
| 9.2.3 高功率多波段多层掺稀土离子环芯光纤激光器 |
| 9.2.4 高功率多波段单芯光纤放大器 |
| 9.2.5 多波段多层掺稀土离子环芯光纤放大器 |
| 9.3 光纤受激布里渊散射阈值提高装置 |
| 9.3.1 掺稀土光纤受激布里渊散射阈值提高的悬臂梁装置 |
| 9.3.2 多扇环柱体压电陶瓷的光纤受激布里渊散射阈值提高装置 |
| 9.3.3 用于光纤光栅或光纤受激布里渊散射的多维调节装置 |
| 9.4 单频主振荡高功率光纤放大器 |
| 9.4.1 提高单频高功率光纤放大器受激布里渊散射阈值的装置 |
| 9.4.2 单频光纤放大器受激布里渊散射阈值提高的双温室装置 |
| 9.4.3 用于提高光纤放大器受激布里渊散射阈值的装置 |
| 9.5 光纤激光器自组织锁相基本理论及应用 |
| 9.5.1 四光纤激光器自组织锁相基本理论 |
| 9.5.2 数据分析与讨论 |
| 9.6 本章小结 |
| 10 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）稀土敏化增强Bi离子近红外宽带发光的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 光纤通信的发展史及现状 |
| 1.2 光纤放大器 |
| 1.2.1 掺稀土光纤放大器 |
| 1.2.1.1 掺铒(Er)光纤放大器（EDFA） |
| 1.2.1.2 掺镨(Pr)光纤放大器（PDFA） |
| 1.2.1.3 掺铥(Tm)光纤放大器(TDFA） |
| 1.2.2 Raman 光纤放大器（FRAS） |
| 1.2.3 混合光纤放大器（HFA） |
| 1.3 激光玻璃简介 |
| 1.4 新型超宽带光纤放大器的研究现状 |
| 2 Bi 掺杂钛酸盐玻璃近红外发光的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.3 吸收光谱分析 |
| 2.4 发射光谱分析 |
| 2.5 荧光发射截面 |
| 2.6 本章总结 |
| 3 Bi/Yb 共掺钛酸盐玻璃的光谱特性及能量转移 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 吸收光谱分析 |
| 3.3.2 荧光光谱分析 |
| 3.4 Bi 和 Yb 离子间的能量传递机理 |
| 3.5 本章总结 |
| 4 BiYb 共掺锗酸盐玻璃的光谱特性及能量传递机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 吸收光谱 |
| 4.3.2 荧光光谱 |
| 4.4 本章总结 |
| 5 BiTm 共掺钛酸盐玻璃的光谱特性及能量传递机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 吸收光谱分析 |
| 5.3.2 荧光光谱分析 |
| 5.4 能量传递机理及效率 |
| 5.5 本章总结 |
| 6 BiTm 共掺硅酸盐玻璃的光谱特性及能量传递机理的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 吸收光谱分析 |
| 6.3.2 荧光光谱分析 |
| 6.4 能量传递效率 |
| 6.5 总结 |
| 7 还原剂对 Bi 掺杂磷酸盐玻璃发光的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验 |
| 7.3 还原剂对 Bi 掺杂玻璃光谱的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 本论文总结 |
| 参考文献 |
| 在校研究成果 |
| 致谢 |
（8）量子点在光放大器中的应用进展（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 量子点的基本结构及主要特性 |
| 2.1 量子点的基本结构 |
| 2.2 量子点的主要特性 |
| 3 光放大器中常用的几种量子点 |
| 3.1 InAs/GaAs和InAs/InP量子点 |
| 3.2 CdSe/ZnS量子点 |
| 3.3 PbSe和PbS量子点 |
| 4 量子点在光放大器中的应用与研究概况 |
| 4.1 量子点半导体光放大器 |
| 4.2 量子点光纤放大器 |
| 5 结束语 |
（9）掺稀土光子晶体光纤制备及其特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 掺稀土光子晶体光纤的研究进展与趋势 |
| 1.3 光子晶体光纤的应用进展与发展趋势 |
| 1.4 论文的主要研究工作 |
| 1.5 课题来源与受资助情况 |
| 2 掺稀土光子晶体光纤的设计与制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光子晶体光纤的导光原理 |
| 2.3 掺稀土光子晶体光纤的设计研究 |
| 2.4 掺稀土光子晶体光纤预制棒的制备工艺研究 |
| 2.5 掺稀土光子晶体光纤的拉丝工艺研究 |
| 2.6 小结 |
| 3 掺镱光子晶体光纤的特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双包层掺镱光纤及其激光原理 |
| 3.3 双包层光敏光纤及光纤光栅的研究 |
| 3.4 掺镱光子晶体光纤的激光特性研究 |
| 3.5 小结 |
| 4 掺铒光子晶体光纤的特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铒离子的能级特性与吸收发射特性 |
| 4.3 掺铒光子晶体光纤的制备技术研究 |
| 4.4 掺铒光子晶体光纤放大特性试验研究 |
| 4.5 掺铒光子晶体光纤的弯曲损耗特性 |
| 4.6 小结 |
| 5 大模场掺镱光纤及光暗化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 百微米级掺镱光纤及其特性研究 |
| 5.3 掺镱光纤的光暗化特性研究 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间获得的成果 |
（10）高功率双包层铒镱共掺光放大器的理论和仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究目的 |
| 1.2 光放大器研究进展 |
| 1.3 光纤放大器种类 |
| 1.3.1 非线性光纤放大器 |
| 1.3.2 掺稀土光纤放大器 |
| 1.4 双包层铒镱共掺光放大器 |
| 1.4.1 双包层结构 |
| 1.4.2 双包层光纤泵浦耦合技术 |
| 第2章 光纤中受激布里渊散射基本理论 |
| 2.1 光纤中受激布里渊散射基本过程 |
| 2.2 受激布里渊散射的增益谱 |
| 2.3 受激布里渊散射的布里渊阈值 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高功率铒镱共掺光放大器的理论分析与模拟 |
| 3.1 速率方程组及其数值解 |
| 3.1.1 牛顿迭代法解非线性方程组 |
| 3.1.2 粒子数分布的速率方程组 |
| 3.2 连续光在铒镱共掺光放大器中传输的理论分析 |
| 3.2.1 连续光的功率传输方程 |
| 3.2.2 铒镱共掺光放大器的简化模型 |
| 3.3 连续光在铒镱共掺光放大器中传输的数值计算 |
| 3.3.1 四阶龙格-库塔法(Runge-Kutta)简介 |
| 3.3.2 功率传输方程的解法 |
| 3.4 铒镱共掺光纤放大器主要参数 |
| 3.5 连续光在铒镱共掺光放大器中传输的仿真实验 |
| 3.5.1 铒镱共掺光纤模型选取的参数 |
| 3.5.2 放大器增益与输入抽运光功率的关系 |
| 3.5.3 放大器增益与有源光纤增益长度的关系 |
| 3.5.4 泵浦功率和光纤长度对放大器增益和噪声系数的影响 |
| 3.5.5 信号功率和光纤长度对放大器增益和噪声系数的影响 |
| 3.5.6 信号功率对噪声功率的影响 |
| 3.5.7 泵浦功率对噪声功率谱的影响 |
| 3.5.8 斯托克斯光功率沿光纤的分布 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 脉冲光传输的理论分析与模拟 |
| 4.1 有限差分法解功率传输方程的基本原理 |
| 4.2 EYDFA 在无信号光输入时的稳态仿真分析 |
| 4.3 EYDFA 在有信号光输入时的仿真分析 |
| 4.3.1 输入为矩形脉冲的分析 |
| 4.3.2 不同波形脉冲的放大情况分析 |
| 4.3.3 EYDFA 的受激布里渊散射分析 |
| 4.4 单模光纤受激布里渊散射仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、掺稀土光纤放大器研究进展（论文参考文献）
- [1]多波长掺铒光纤激光器与光放大器的特性研究[D]. 刘阳. 杭州电子科技大学, 2021
- [2]基于香豆素460的可调放大器及其放大特性[D]. 王巍. 南京邮电大学, 2020(03)
- [3]1.55微米和2微米可调谐光纤激光器及其应用的研究[D]. 杨雄. 浙江大学, 2020(02)
- [4]1.5μm光频梳光谱转移实验研究[D]. 樊松涛. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(01)
- [5]锁模拉曼光纤激光器及其动力学特性研究[D]. 况庆强. 上海交通大学, 2016(03)
- [6]高功率连续光纤激光器全局优化的研究[D]. 胡旭东. 北京交通大学, 2015(06)
- [7]稀土敏化增强Bi离子近红外宽带发光的研究[D]. 唐汉. 宁波大学, 2013(08)
- [8]量子点在光放大器中的应用进展[J]. 曾凤,张振娟. 激光与光电子学进展, 2013(02)
- [9]掺稀土光子晶体光纤制备及其特性研究[D]. 陈伟. 华中科技大学, 2011(10)
- [10]高功率双包层铒镱共掺光放大器的理论和仿真研究[D]. 丛珊. 哈尔滨工业大学, 2010(02)