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搭建光纤激光器

本篇文章给大家分享搭建光纤激光器，以及光纤激光器入门对应的知识点，希望对各位有所帮助。

简述信息一览：

1、**光纤选择与设计**：光纤是超快激光放大器中的关键组件。需要选择合适的光纤类型与长度。模拟和实验是设计光纤放大器的重要手段，尤其是需要考虑增益变化、增益光纤的吸收/发射截面等参数。光纤的选择直接影响放大效率和输出能量。

2、光纤放大器技术是在光纤的纤芯中掺入能产生激光的稀土元素，通过激光器提供的直流光激励，使通过的光信号得到放大。传统的光纤传输系统***用光—电—光再生中继器，这种中继设备会影响系统的稳定性和可靠性。

（图片来源网络，侵删）

3、当合适的光信号通过时，亚稳态的电子会触发受激辐射效应，释放出大量相同波长的光子。然而，由于存在振动能级的影响，这些光子的波长并非单一，而是一个范围，通常在1530~1570nm之间。这就是掺铒光纤放大器利用铒离子的能级跃迁进行光信号放大的基本过程。

基于偏振复用的相干光通信技术是一种高效的光通信方式，通过利用光波的偏振信息来增加信道容量和提升系统性能。相较于传统的光通信系统，这种技术允许在同一根光纤中同时传输多路信号，显著提高了光纤的使用效率。本文介绍了一个基于QPSK调制的单偏振相干光通信传输系统设计。

调制方式包括PDM（偏振复用）、强度调制、IQ调制和WDM（波分复用）。PDM利用两个偏振分量作为两个独立信道发送信号。WDM通过不同频率或波长独立传输数据。复合调制方案如QPSK在保持相同带宽的情况下，可以传输两倍的数据。

（图片来源网络，侵删）

对于100G相干光传输系统，OTU4信号转换为4路信号，分别对两个偏振方向的激光信号进行PM-QPSK调制，调制后的偏振光经偏振合波器合成一束激光，传到光纤线路，并送到远端。类似，对于40G相干光传输系统，OTU3信号转换为2路信号，分别对两个偏振方向的激光信号进行PM-BPSK调制。

你可以比较一下多模光纤和单模光纤的纤芯大小，就知道纤芯波导对模式的限制作用。

单外腔反馈结构通过延长光子作用时间并反馈回主腔，优化激光性能、压缩线宽。早期基于空间光学的简单外腔结构如Littrow和Littman型，通过光栅分光能力，再次注入激光信号，优化频率，实现线宽压缩。随后，这种结构被广泛应用于光纤激光器和半导体激光器。

普通F-P半导体激光器的线宽一般在1-2nm以内，DFB激光器，光纤激光器和气体激光器线宽非常窄，可以做到MHz级别线宽。

激光器确实在谐振腔中可以存在多模（确切说应该称为纵模），如果不***取其他额外措施，那么输出的激光就存在多个特定的频率。但是激光器一般都会通过一些处理，常见的方式有短腔长法色散腔法 F-P标准具法滤光片法。

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