室温条件下掺铥光纤放大器中光波群速减慢的研究

从掺铥离子光纤的速率方程和传输方程出发,建立了掺铥离子光纤放大器中光速减慢的理论模型,分析并讨论了介质的增益与泵浦光功率之间的关系。当掺铥离子光纤处于吸收区域时,粒子布居振荡导致光脉冲经历了饱和吸收过程,此时光脉冲传输延迟;当掺铥离子光纤处于增益区域时,粒子布居振荡导致光脉冲经历了增益饱和过程,此时脉冲传输超前。依据该理论模型进行了理论仿真计算,同时进行了室温条件下掺铥离子光纤中光波群速减慢传输的研究。

基于布居振荡效应实现掺铥光纤中光波群速度减慢传输

从稳态条件下铥离子光纤的速率方程出发,得到掺铥光纤中光速减慢传输的时间延迟和相对调制衰减的数值解析表达式,利用数值求解法分别模拟计算了在大功率信号和小功率信号条件下的光速减慢传输。相对于小功率信号,大功率信号情况下的相对时延、时间延迟和群折射率都比较大,同时最大相对时延也向高频率处移动。

高功率光纤激光器功率的数学模型与调谐特性仿真分析

针对高功率光纤激光器功率的数学模型与调谐特性展开仿真分析。设计高功率可调谐掺铥离子光纤激光器结构,选取^(3)H_(6)→^(3)H_(4)泵浦方式,建立该光纤激光器功率数学模型,并对其调谐特性展开数值仿真分析。结果表明,在统一泵浦方式及所泵浦光纤的前提下,随掺杂光纤长度由2.3 m调谐到2.8 m,光纤激光器的最高输出功率与激光峰值波长均明显上升;当激光传输损耗系数由0变化至0.02 m^(–1)时,在相同光纤长度下,输出功率逐渐降低,当激光传输损耗系数为非0值时,随着光纤长度的增长激光器输出功率为先升后降趋势;在泵浦波长分别调谐为920,940,960 nm时,激光器最高输出功率依次出现在掺杂光纤长度为32,36,24 m时,在泵浦波长为960 nm时,输出功率对光纤长度最具敏感性。