导读:本文包含了布里渊光纤环形腔论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:受激布里渊散射,双环形腔,单频布里渊光纤激光器,微波信号
布里渊光纤环形腔论文文献综述
曹雄恒[1]（2019）在《双环形腔单频布里渊光纤激光器及其应用研究》一文中研究指出基于受激布里渊散射(SBS)效应的布里渊光纤激光器,因其具有窄线宽,低阈值,高稳定性等优点,因此在光纤陀螺(BFOG)、光纤传感、相干光通信等领域有广泛的应用前景。无掺杂单频布里渊光纤激光器是布里渊光纤激光器的典型代表,其具有高相干性、线宽窄、稳定性好、波长可调谐范围大等优点,尤其适用于高频微波信号光学产生领域。本文提出一种无掺杂环形腔单频布里渊光纤激光器新结构,增加泵浦光的循环次数,从而提高激光器的光转换效率;重点对提高激光器性能和其在光生微波技术中的应用进行了实验研究。本文主要工作如下:(1)简述了课题研究的背景和意义,对布里渊光纤激光器的分类、单频布里渊光纤激光器的研究现状和应用做了概述,理论分析了单频布里渊光纤激光器的基本原理。(2)针对传统单环形腔单频布里渊激光器光转换效率低的问题,提出了一种双环形腔单频布里渊光纤激光器的方案,并通过实验研究了光耦合器的分光比以及偏振态对激光器性能的影响。实验结果表明,我们的方案具有更低的阈值,耦合器的分光比和光的偏振态对激光器性能均有一定的影响。在相同泵浦光功率的情况下,耦合器的最佳分光比为7:3,此时激光器的输出光功率最高;光的偏振态对激光器的输出功率和稳定性均有影响,偏振控制器的当第二个控制环0~o到90~o变化时,激光器的输出功率呈线性递增关系,90~o到180~o时,激光器输出功率呈线性递减关系,在90~o时输出功率最大,此时激光器的波长稳定性也最好;功率波动在0.05dBm左右的范围,比不控制光的偏振态时的稳定性提高了0.1dBm。实验还证实了,通过改变布里渊泵浦光的波长可以实现激光器的输出波长的调谐,调谐范围覆盖整个C波段。(3)实验重点对比研究了不同腔长下所提方案与传统单环形腔布里渊光纤激光器的阈值差异。结果表明,我们所提出的双环形腔结构能有效降低激光器的布里渊阈值功率。当环形腔中单模光纤(SMF)长度为2km、5km、7km和10km时,我们的方案比传统方案的布里渊阈值分别降低了9.4mW、6.2mW、6.2mW和3.1mW,双环形腔单频布里渊激光器具有更高的光转化效率。(4)利用双环形腔单频布里渊光纤激光器进行拍频,实现了稳定的微波信号产生。通过对环形腔中单模光纤(SMF)的温度控制,实现微波信号频率的可调谐。单模光纤长度为2km、5km、7km和10km时,调谐精度分别为1.13MHz/℃,1.0MHz/℃,1.03MHz/℃,调谐范围由所加温度范围决定。实验还研究了腔长和偏振态对微波信号线宽和稳定性的影响。实验结果表明,随腔长增加,微波信号的线宽逐渐展宽;环形腔中加入偏振控制器能有效减小微波信号的线宽。(本文来源于《广西师范大学》期刊2019-06-01）
陈默[2]（2015）在《超窄线宽布里渊掺铒光纤环形激光器机理与特性研究》一文中研究指出超窄线宽激光器(~kHz)在高精度光纤传感、远程相干光通信、高精度光学精密计量和高分辨率雷达成像等技术领域具有十分重要而广泛的应用。光源的线宽直接影响着传感系统的性能。尤其在基于相位产生载波技术(phase generated carrier,PGC)的干涉型光纤传感系统中,要求光源具有超窄线宽的同时还要具备快速调谐稳定以及中心频率稳定的特性。目前常用的超窄线宽固体激光器、半导体激光器和掺铒光纤激光器,由于存在一定局限性导致难以同时具有上述特性。随着非线性光纤光学的发展,利用光纤中受激布里渊散射(stimulated Brillouin scattering,SBS)产生的超窄线宽光纤激光器出现并引起广泛关注。由于需要苛刻的耦合谐振条件或者较高的布里渊泵浦阈值(瓦量级),布里渊光纤激光器(Brillouin fiber laser,BFL)历经四十年发展仍难以满足实际应用要求。本文利用一段数米普通掺铒光纤(erbium-doped fiber,EDF)同时提供布里渊增益与线性增益的方法,实现光源的线宽压缩和低阈值(~30mW)工作。在此基础上研制的布里渊掺铒光纤激光器(Brillouin/erbium fiber laser,BEFL)具有结构紧凑(数米腔长)、低噪声(-125dB/Hz1/2@1kHz)单频输出的特性,并且同时满足超窄线宽(~50Hz)、快速调谐稳定以及中心频率稳定的要求,在干涉型光纤传感、相干光通信以及微波光子学等领域具有重要的应用价值。本论文主要研究成果和创新点如下:1、使用一段普通掺铒光纤同时提供布里渊增益与线性增益的方法,实现腔长仅为数米的紧凑型BEFL。传统BEFL需要上百米单模光纤提供布里渊增益,过长的腔长使得激光器发生跳模而输出频率不稳定。采用高非线性特种光纤作为增益介质可以实现腔长压缩,但这种方法导致激光器的阈值较高、输出功率较低。采用普通掺铒光纤作为混合增益介质构造BEFL,不仅能大幅缩短腔长,保证激光器单模运转,而且激光器的实现难度也更低。2、研究紧凑型BEFL的关键物理效应即掺铒光纤的受激布里渊散射。实验测量得到掺铒光纤的布里渊频移是11.13GHz,布里渊增益谱宽是50MHz。分析并推导掺铒光纤的布里渊阈值,计算表明掺铒光纤的线性增益能有效降低布里渊阈值。尤其当掺铒光纤置于谐振腔时,布里渊阈值低至几个毫瓦。掺铒光纤的受激布里渊散射特性研究为紧凑型BEFL的研究打下基础,也丰富扩充了光纤受激布里渊散射的研究内容,为有源光纤受激布里渊散射及其相关应用研究打下基础。3、研究紧凑型BEFL的输出功率特性。通过仿真计算与实验研究,证明了紧凑型BEFL的低泵浦阈值和较高输出功率的特性。分别使用4m、1.5m和45cm掺铒光纤构造BEFL,1mW的布里渊泵浦光即可满足激光器运转要求,980nm泵浦阈值仅为30mW,激光输出功率可达到10mW。相比较采用高非线性的短腔布里渊掺铒光纤激光器上百毫瓦的泵浦阈值,本文研究的紧凑型BEFL阈值低、输出功率较高、有利于实际应用。4、研究紧凑型BEFL的超窄线宽特性。窄带布里渊增益谱是BEFL天然的线宽压缩机制,同时由于BEFL谐振腔中的线性增益大幅提升了腔的精细度,BEFL能够将线宽较宽的布里渊泵浦光转换为超窄线宽布里渊Stokes激光。实验证明紧凑型BEFL将1.12MHz的布里渊泵浦光转换为线宽小于1kHz的布里渊Stokes激光。利用基于Voigt线型拟合的线宽测试方法进一步得出紧凑型BEFL的洛伦兹线宽仅为50Hz。使用低噪声相位解调仪得到BEFL具有极低的相位噪声,在1kHz处为-125dB/Hz1/2(干涉仪光程差是1m)。BEFL的超窄线宽特性,尤其是它的线宽压缩能力,在各种高相干光学领域具有重要的意义。5、研究紧凑型BEFL的快速调谐特性。使用压电陶瓷的伸缩效应实现BEFL的快速调谐。实验结果表明快速调谐BEFL具有60MHz的频率调谐范围,最大48kHz的快速调谐速率,-124dB/Hz1/2的超低相位噪声(1kHz频率处,归一化至1m光程差),以及稳定的频率调谐幅度。相比半导体激光器,快速调谐BEFL具有稳定的频率快速调谐;相比基于饱和吸收体的掺铒光纤激光器,BEFL的中心频率稳定性更高。快速调谐BEFL可以用作干涉型光纤传感系统的光源,并有望提升传感系统的稳定性与精度。6、研究频率间隔超过50GHz的多波长BEFL。利用泵浦预放大技术的BEFL,通过向腔内注入两个不同波长的布里渊泵浦光,实现了信道频率间隔超50GHz且频率间隔可调节的双波长BEFL。频率间隔超过50GHz的多波长BEFL在波分复用系统具有广泛的应用前景。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-10-01）
袁珊,王天枢,缪雪峰,周雪芳,魏一振[3]（2013）在《基于可调谐光纤环形镜滤波器的多波长布里渊掺铒光纤激光器》一文中研究指出通过使用非线性放大的光纤环形镜滤波器(AFLMF),构造了一种新颖的多波长布里渊掺铒光纤激光器(EDFL)线形结构。非线性AFLMF由掺铒光纤放大器(EDFA,由980nm泵浦抽运一段EDF构成)、偏振控制器(PC)和耦合器构成,减少了腔内基于波长的损耗,并且能够灵活地控制反射光以及激光腔内输入和输出光的强度。在布里渊泵浦功率为25mW、980nm泵浦功率为200mW时,获得了波长间隔为0.08nm的14个波长的激光输出以及50nm的可调谐范围。通过调节980nm抽运光功率、PC以及布里渊泵浦光波长,实现了可调谐的多波长输出。研究了980nm抽运光功率以及PC对斯托克斯光波数的影响。(本文来源于《光电子.激光》期刊2013年05期）
黄民双,黄军芬[4]（2012）在《布里渊光子晶体光纤环形移频器》一文中研究指出通过实验研究了一种光子晶体光纤环形移频器,该移频器基于布里渊频移原理,利用光子晶体光纤布里渊增益高、阈值低的特点,同时利用光纤环形腔选频放大技术获得窄线宽高增益激光输出。实验结果表明:在波长为1 548 nm单纵模光纤激光泵浦下,10 m长光子晶体光纤的受激布里渊散射阈值功率约为457mW,环形腔输出的受激布里渊散射Stokes光相对于入射光移频量为9.778GHz、线宽500 kHz,并且移频量可以通过温度进行微调。该移频器可以用于分布式光纤布里渊传感器和微波发生器。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2012年08期）
周会娟,陈默,陈伟,孟洲[5]（2012）在《超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器》一文中研究指出提出了一种超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器(BEFL),腔长仅为10m。该BEFL以4m长的普通掺铒光纤(EDF)为激光增益介质,腔外布里渊抽运光和980nm抽运光的注入在掺铒光纤中,分别引入非线性布里渊增益和线性掺铒光纤放大器(EDFA)增益。实验结果表明,BEFL工作在单纵模状态,输出信噪比高(>40dB),抽运阈值低(～20mW),输出功率大(>10mW),且布里渊抽运光不仅决定BEFL的输出波长,更对其抽运阈值和出光功率有重要影响。(本文来源于《中国激光》期刊2012年07期）
何周,李绪友,魏义涛[6]（2012）在《布里渊光纤陀螺环形腔中偏振串扰及消除方法》一文中研究指出建立了布里渊光纤陀螺环形腔中泵浦光及布里渊激光的偏振传输模型,推导出了2本征态的本征值,分析了环境因素波动引起的偏振误差.研究结果表明:采用保偏光纤构建光纤环形腔并旋转熔接点偏振主轴90°能使泵浦光及布里渊激光2本征偏振态在激光器中保持稳定的谐振间距,从而消除偏振串扰给陀螺带来的误差;采用单偏振单模光纤构建布里渊光纤陀螺环形腔能消除偏振串扰.针对2种消除偏振串扰的方法进行了实验,实验结果与理论分析相符.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2012年03期）
屠于梦[7]（2012）在《布里渊光纤环形激光器的实验研究》一文中研究指出光纤中的受激布里渊散射效应因其固有的低阈值功率、极高的转换效率、窄线宽增益等优点而适用于制作布里渊光纤激光器，利用光纤中的布里渊级联效应，还可以获得多波长激光输出。利用光纤中的布里渊效应制作单波长、多波长布里渊光纤激光器一直是研究的热点。本文主要开展这方面的研究。本论文结合实验室中的国家973项目子课题开展了布里渊环形光纤激光器的理论和实验研究，利用光纤中的受激布里渊非线性效应，制作单波长、多波长布里渊光纤环形激光器。其主要研究内容和创新点包括：（1）对倒S结构多波长布里渊环形光纤激光器进行实验研究，通过改变倒S结构中耦合器的耦合比优化光路结构，从而在布里渊泵浦功率及掺铒光纤放大器（EDFA）功率不变的情况下，增加激光器的波长数。对布里渊泵浦功率、偏振控制器对激光输出的影响进行了实验研究，对激光输出进行稳定的测试。（2）提出一种新型结构波长间隔为22GHz的多波长布里渊掺铒光纤环形激光器。布里渊泵浦功率、偏振控制器、光纤长度对激光输出的影响进行了实验研究。实验测量了不同光纤长度下斯托克斯信号光产生的阈值功率。对激光输出稳定性进行测试。（3）提出一种新型反馈结构多波长布里渊掺铒环形光纤激光器。布里渊泵浦功率、偏振控制器、光纤长度对激光输出的影响进行了实验研究。实验测量了不同光纤长度下斯托克斯信号光产生的阈值功率。对激光输出稳定性进行测试。（4）对单波长布里渊环形光纤激光器进行实验研究，对单波长布里渊环形光纤激光器中EDFA的影响进行了实验分析研究。在环形腔中有无EDFA的情况下，光纤长度、布里渊泵浦功率对激光输出光谱的影响进行了实验研究分析，对单波长激光器阈值进行了实验测量分析，研究将EDFA置于环形腔内的作用及优势，并对稳定性进行测试。(本文来源于《中国计量学院》期刊2012-03-01）
李小彦,苏贤普,张守军,魏晓丹,李乙钢[8]（2010）在《布里渊单模光纤环形腔激光器实验研究》一文中研究指出实验研究了布里渊单模光纤环形腔激光器(BSFRL)的输出功率、输出光谱和输出时域特性。通过对激光输出功率和光谱特性与构建激光器的光纤长度和输出耦合器的反馈耦合比关系的研究与分析发现,当构建的BSFRL的输出耦合器反馈耦合比为0.4、光纤长度为1.5 km时,BSFRL具有低泵浦阈值、高转换效率和稳定的单模激光输出,此时激光器的泵浦阈值约为3 mW,光-光转化效率为65%。通过调节偏振控制器,得到稳定的锁模脉冲输出。讨论了BSFRL的时域不稳定性并给出了相应解释。(本文来源于《光电子.激光》期刊2010年10期）
洪伟,李绪友,何周,张琛[9]（2010）在《布里渊光纤环形激光器的发展与应用》一文中研究指出随着光纤通讯和光纤传感技术的发展,布里渊光纤环形激光器迅速发展并得到了广泛应用。本文从光纤和几个主要光学器件的发展对布里渊光纤环形激光器的影响出发,综述了布里渊光纤环形激光器的发展历史,介绍了各种布里渊环形腔的特点,并探讨了它们的优点和存在的技术问题。布里渊光纤陀螺作为布里渊光纤环形激光器的主要应用,一经提出就受到了世界各国研究机构的普遍重视。与干涉型光纤陀螺相比,布里渊光纤陀螺采用的光纤长度要短得多,信号处理系统大大简化,在实现光纤陀螺高精度和小型化方面优势明显。文中还对布里渊光纤陀螺的原理和技术特点进行了分析,最后探讨了其发展过程中存在的技术问题及其发展前景。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2010年01期）
李绪友,张勇,张琛,王珺[10]（2009）在《布里渊光纤环形腔的克尔效应》一文中研究指出针对布里渊光纤环形腔(BFRR)的克尔效应发生机理,首先研究了考虑克尔效应的腔谐振特性,理论推导出一阶斯托克斯出射光强发生光学双稳态的可能性。实验证明,入射光为440μW左右时30m短腔的一阶斯托克斯光会发生光学双稳态,双稳态的特性和腔耦合器的光强耦合系数及插入损耗有关。然后对布里渊光纤陀螺中的BFRR克尔效应进行了探讨,重点研究了谐振偏离对于陀螺输出非线性以及动态工作范围的影响。提出了一种全新的双环布里渊光纤陀螺方案,为布里渊光纤陀螺的克尔效应误差抑制提供了一种潜在的解决途径。(本文来源于《光电工程》期刊2009年10期）
布里渊光纤环形腔论文开题报告
（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：
超窄线宽激光器(~kHz)在高精度光纤传感、远程相干光通信、高精度光学精密计量和高分辨率雷达成像等技术领域具有十分重要而广泛的应用。光源的线宽直接影响着传感系统的性能。尤其在基于相位产生载波技术(phase generated carrier,PGC)的干涉型光纤传感系统中,要求光源具有超窄线宽的同时还要具备快速调谐稳定以及中心频率稳定的特性。目前常用的超窄线宽固体激光器、半导体激光器和掺铒光纤激光器,由于存在一定局限性导致难以同时具有上述特性。随着非线性光纤光学的发展,利用光纤中受激布里渊散射(stimulated Brillouin scattering,SBS)产生的超窄线宽光纤激光器出现并引起广泛关注。由于需要苛刻的耦合谐振条件或者较高的布里渊泵浦阈值(瓦量级),布里渊光纤激光器(Brillouin fiber laser,BFL)历经四十年发展仍难以满足实际应用要求。本文利用一段数米普通掺铒光纤(erbium-doped fiber,EDF)同时提供布里渊增益与线性增益的方法,实现光源的线宽压缩和低阈值(~30mW)工作。在此基础上研制的布里渊掺铒光纤激光器(Brillouin/erbium fiber laser,BEFL)具有结构紧凑(数米腔长)、低噪声(-125dB/Hz1/2@1kHz)单频输出的特性,并且同时满足超窄线宽(~50Hz)、快速调谐稳定以及中心频率稳定的要求,在干涉型光纤传感、相干光通信以及微波光子学等领域具有重要的应用价值。本论文主要研究成果和创新点如下:1、使用一段普通掺铒光纤同时提供布里渊增益与线性增益的方法,实现腔长仅为数米的紧凑型BEFL。传统BEFL需要上百米单模光纤提供布里渊增益,过长的腔长使得激光器发生跳模而输出频率不稳定。采用高非线性特种光纤作为增益介质可以实现腔长压缩,但这种方法导致激光器的阈值较高、输出功率较低。采用普通掺铒光纤作为混合增益介质构造BEFL,不仅能大幅缩短腔长,保证激光器单模运转,而且激光器的实现难度也更低。2、研究紧凑型BEFL的关键物理效应即掺铒光纤的受激布里渊散射。实验测量得到掺铒光纤的布里渊频移是11.13GHz,布里渊增益谱宽是50MHz。分析并推导掺铒光纤的布里渊阈值,计算表明掺铒光纤的线性增益能有效降低布里渊阈值。尤其当掺铒光纤置于谐振腔时,布里渊阈值低至几个毫瓦。掺铒光纤的受激布里渊散射特性研究为紧凑型BEFL的研究打下基础,也丰富扩充了光纤受激布里渊散射的研究内容,为有源光纤受激布里渊散射及其相关应用研究打下基础。3、研究紧凑型BEFL的输出功率特性。通过仿真计算与实验研究,证明了紧凑型BEFL的低泵浦阈值和较高输出功率的特性。分别使用4m、1.5m和45cm掺铒光纤构造BEFL,1mW的布里渊泵浦光即可满足激光器运转要求,980nm泵浦阈值仅为30mW,激光输出功率可达到10mW。相比较采用高非线性的短腔布里渊掺铒光纤激光器上百毫瓦的泵浦阈值,本文研究的紧凑型BEFL阈值低、输出功率较高、有利于实际应用。4、研究紧凑型BEFL的超窄线宽特性。窄带布里渊增益谱是BEFL天然的线宽压缩机制,同时由于BEFL谐振腔中的线性增益大幅提升了腔的精细度,BEFL能够将线宽较宽的布里渊泵浦光转换为超窄线宽布里渊Stokes激光。实验证明紧凑型BEFL将1.12MHz的布里渊泵浦光转换为线宽小于1kHz的布里渊Stokes激光。利用基于Voigt线型拟合的线宽测试方法进一步得出紧凑型BEFL的洛伦兹线宽仅为50Hz。使用低噪声相位解调仪得到BEFL具有极低的相位噪声,在1kHz处为-125dB/Hz1/2(干涉仪光程差是1m)。BEFL的超窄线宽特性,尤其是它的线宽压缩能力,在各种高相干光学领域具有重要的意义。5、研究紧凑型BEFL的快速调谐特性。使用压电陶瓷的伸缩效应实现BEFL的快速调谐。实验结果表明快速调谐BEFL具有60MHz的频率调谐范围,最大48kHz的快速调谐速率,-124dB/Hz1/2的超低相位噪声(1kHz频率处,归一化至1m光程差),以及稳定的频率调谐幅度。相比半导体激光器,快速调谐BEFL具有稳定的频率快速调谐;相比基于饱和吸收体的掺铒光纤激光器,BEFL的中心频率稳定性更高。快速调谐BEFL可以用作干涉型光纤传感系统的光源,并有望提升传感系统的稳定性与精度。6、研究频率间隔超过50GHz的多波长BEFL。利用泵浦预放大技术的BEFL,通过向腔内注入两个不同波长的布里渊泵浦光,实现了信道频率间隔超50GHz且频率间隔可调节的双波长BEFL。频率间隔超过50GHz的多波长BEFL在波分复用系统具有广泛的应用前景。
（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。
布里渊光纤环形腔论文参考文献
[1].曹雄恒.双环形腔单频布里渊光纤激光器及其应用研究[D].广西师范大学.2019
[2].陈默.超窄线宽布里渊掺铒光纤环形激光器机理与特性研究[D].国防科学技术大学.2015
[3].袁珊,王天枢,缪雪峰,周雪芳,魏一振.基于可调谐光纤环形镜滤波器的多波长布里渊掺铒光纤激光器[J].光电子.激光.2013
[4].黄民双,黄军芬.布里渊光子晶体光纤环形移频器[J].红外与激光工程.2012
[5].周会娟,陈默,陈伟,孟洲.超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器[J].中国激光.2012
[6].何周,李绪友,魏义涛.布里渊光纤陀螺环形腔中偏振串扰及消除方法[J].华中科技大学学报(自然科学版).2012
[7].屠于梦.布里渊光纤环形激光器的实验研究[D].中国计量学院.2012
[8].李小彦,苏贤普,张守军,魏晓丹,李乙钢.布里渊单模光纤环形腔激光器实验研究[J].光电子.激光.2010
[9].洪伟,李绪友,何周,张琛.布里渊光纤环形激光器的发展与应用[J].中国惯性技术学报.2010
[10].李绪友,张勇,张琛,王珺.布里渊光纤环形腔的克尔效应[J].光电工程.2009
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