《基於強度相關反饋控制的多功能摻鉺光纖雷射器的研究》是依託哈爾濱工業大學，由田佳峻擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於強度相關反饋控制的多功能摻鉺光纖雷射器的研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：田佳峻
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著現代光纖通信技術和各種光纖感測、測量手段的發展，脈衝鎖模、連續光多波長、連續光單波長這三類光纖雷射器的套用需求日益增大。我們將採用強度相關反饋控制的方法，進行在相同的諧振腔結構下實現具有脈衝鎖模、連續光單波長、連續光多波長三種輸出功能的摻鉺光纖雷射器的研究。我們將利用強度相關反饋控制與可調光譜濾波技術相結合的聯合調控技術，實現雷射器如下特徵的可調諧：多波長波長間隔、信號頻譜、波長數目；單波長信號頻譜；脈衝寬度、脈衝波形。與此同時，通過色散管理、非線性效應最佳化等手段實現光孤子的產生，為光孤子通信系統提供可靠的光源。另外，我們還將建立物理模型，通過理論分析和仿真計算，闡明該類型多功能光纖雷射器的工作機理；進行系統參數的最佳化設計；改善各功能狀態下的輸出特性。本項目研究成果可套用於光纖雷射器、非線性光學等研究領域；在光纖通信、光纖感測及測量等技術領域具有較強的套用價值，並具有一定的理論意義。
結題摘要
我們按照原定的計畫開展了研究，取得了預期的研究成果，並且完成了預期的考核指標。在多功能雷射輸出方面，本項目實現了一種基於非線性光纖環鏡引起的強度相關增益反饋控制機制的多功能摻鉺光纖雷射器。在同一諧振腔條件下，實現了三種不同的輸出功能：脈衝鎖模、連續光多波長、連續光單波長。在多波長輸出特性控制方面，本項目提出並實現了一種基於多波長可調梳狀光譜濾波效應和強度相關損耗的效應的聯合調控技術，實現了對多個輸出特性參數的控制，如譜線數目、波長範圍、波長間隔以及波峰位置。並且保證了每個特徵參數在調諧過程中並不影響其它的參數。研究的所涉及的可調梳狀光譜濾波器包括光纖雙折射濾波器（一階、二階Loyt光纖濾波器），Sagnac環鏡濾波器，M-Z可調干涉濾波器。在理論計算和模型研究方面，本項目通過聯立鉺粒子能級躍遷速率方程和光傳播方程，建立了多波長摻鉺光纖雷射器的物理模型，對諧振腔參數對雷射輸出特性和功能轉換進行了深入的研究。分析了諧振腔損耗、泵浦功率、增益介質長度等諧振腔參數對多波長輸出譜線數目、光譜範圍、光譜平坦度的影響，為多波長光纖雷射器的設計和性能最佳化提供了理論依據。迄今為止，本項目在國際期刊發表高質量學術論文9篇，在國際會議發表會議論文3篇（其中8篇被SCI檢索，10篇被EI檢索，一篇被ISTP檢索）；參加國際會議專題口頭及張貼報告4人次；申請國內發明專利4項（其中兩項已經授權）；申請美國國家發明專利一項；在光纖雷射器研究領域輔助培養博士後3人（其中2人已出站），輔助培養博士研究生4人（其中1人已畢業），輔助培養碩士研究生12人（其中6人已畢業）。在本項目研究成果的基礎上，本課題組獲得中國博士後基金特別資助一項，深圳市基礎研究項目2項，深圳市孔雀計畫技術創新一項，研究內容主要涉及光纖雷射器波長調控動力學、光纖雷射超聲激發等。
