多泵浦喇曼放大器的增益特性分析

提出了用同向泵浦的剩余泵浦功率作为反向泵浦的泵浦功率迭代初值,用Lorentz线型拟合喇曼增益系数,采用简明的数学模型,对比分析了同向、反向多波长泵浦喇曼放大器的增益特性以及信号间的受激喇曼散射对增益的影响.     

正反向泵浦下掺铒光纤放大器的增益与自发辐射特性的研究

本文论述了掺铒光纤放大器在正向泵浦、反向泵浦时，它的增益与自发辐射特性的不同，通过对电子工业部第四十六研究所研制的掺铒光纤吸收谱的测量，计算了正向泵浦，反向泵浦时，泵浦光，甘一滤长的荧光功率、荧光总功率及信号光功率随光纤长度的变化，分析了正反向泵浦时，掺铒光纤放大器的荧光谱与增益谱，并讨论了双向泵浦情况下，放大器增益与光纤长度的关系。     

980nm和1480nm泵浦L波段EDFA的优化设计

文章研究了980nm和1480nm泵浦的L波段掺铒光纤放大器（EDFA）的设计与仿真，得出了同向泵浦和双向泵浦两种情况下的最佳泵浦波长配置。     

带反射镜双包层Er-Yb共掺光纤放大器性能研究

基于速率方程和传输方程,理论分析了带反射镜双包层ErYb共掺光纤放大器的输出信号功率和噪声性能。由于反射镜对剩余泵浦光的反射作用,致使激活光纤中参与能量转换的泵浦光增加,从而改善了双包层ErYb共掺光纤放大器的输出性能。数值结果表明,带反射镜光纤放大器只需要无反射镜光纤放大器激活光纤长度的一半,便能获得与之基本相等的高功率输出信号;对于同向泵浦和反向泵浦方式,其噪声系数均低于4dB。     

148nm泵浦的掺铒光纤放大器的大信号特性分析

本文对低泵浦功率下１４８０ｎｍ泵浦的掺铒光纤放大器的特性进行了数值分析，分别给出了正，反向泵浦下大信号（１ｍＷ）输入时掺铒光纤放大器的增益－泵浦功率和噪声指数－泵浦功率曲线，说明了低泵浦功率对掺铒功率对掺期铒光纤放大器特性的影响。     

拉曼光纤放大器的一种简化模型

提出了一种多泵浦反向光纤拉曼放大器（FRA）的新型实用模型，能够给出小信号增益和噪声指数。采用数值计算泵浦光的传播规律，利用此结果解析求解信号光沿光纤的功率演化，解决了泵浦与信号光反向传输的问题。利用拟合图谱通过插值得到拉曼增益系数代替传统的将拉曼增益谱近似为三角形的方法。模型中考虑了泵浦与泵浦、泵浦与信号之间的相互作用，并包含自发拉曼散射噪声。     

1480nm泵浦的掺铒光纤放大器的小信号特性分析

本文对低泵浦功率下１４８０ｎｍ泵浦的掺饵光纤放大器的特性进行了数值分析，分别给出了正、反向泵浦下小信号输入时掺饵光纤放大器的增益－泵浦功率和噪声指数－泵浦功率曲线，说明了低泵浦功率对掺饵光纤放大器特性的影响。     

同向与反向抽运光纤拉曼放大器的增益比较

为分析同向抽运与反向抽运光纤拉曼放大器(FRA)的增益特性,基于已有的耦合微分方程,采用反向抽运中打靶法和龙格库塔法相结合的算法,得到相应结果;详细分析了所有参量对增益的影响,对两种抽运方式在小信号和大信号时分别进行比较,指出小信号时,同向和反向抽运FRA的增益相差不大;大信号时,同向抽运FRA的增益要高于反向抽运的,并且比反向抽运更难以达到增益饱和.     

基于掺铒光纤放大器的布里渊光时域反射仪的研究

为了提高布里渊光时域反射仪(BOTDR)的传感长度和系统分辨率,分析了基于掺铒光纤放大器(EDFA)的BOTDR性能。研究表明,在被测光纤中,反向泵浦的EDFA在增益和噪声指数方面优于正向泵浦;未使用EDFA的BOTDR测得光纤长约为50km,而利用EDFA的BDTDR测量的距离大于80km;反向泵浦和正向泵浦的温度分辨率分别为0.5℃和1.0℃。结果表明,反向泵浦的BDTDR的性能高于正向泵浦。     

同向与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值比较

为分析同向抽运与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值特性,基于已有的耦合微分方程,采用龙格库塔算法和打靶算法,数值模拟同向抽运和反向抽运光纤喇曼放大器中信号光功率沿光纤的演变过程,在此基础上根据实际情况推导出同向与反向抽运光纤喇曼放大器的阈值公式,这些公式比文献中的阈值公式更全面。然后,详细分析各个参数对同向抽运和反向抽运光纤喇曼放大器阈值特性的影响,并且对两种抽运方式的阈值进行比较,结果表明,各参量对同向和反向抽运FRA的阈值影响有相同的地方,也有不同的地方。相同参数时,反向抽运光纤喇曼放大器的阈值都大于同向抽运光纤喇曼放大器的值。结论对于光纤喇曼放大器的优化设计和实验有指导作用,为进一步的研究提供有益的参考。     

Design, performance, and limitations of fibers for cladding-pumped Raman lasers

In this paper, we present basic design rules for double-clad fibers that enable efficient 1st-Stokes operation of cladding-pumped fiber Raman devices. Limiting factors that we treat include unwanted 2nd-Stokes generation, material damage in the core, pump pulse dispersion, inner-cladding NA, background loss, pulse shape and pump noise. With a well-designed fiber, we calculate that a pump-to-signal brightness enhancement of over 2000 is possible, with certain pump parameters. On experimental work, we report a 100 W cladding-pumped fiber Raman laser at 1120 nm. Furthermore, a double-clad Raman fiber with large-mode area, ～40 μm core diameter, pumped by a Q-switched Nd:YAG laser is used to generate Stokes pulses with 1 mJ energy.     

单纵模Nd∶YAG激光抽运H_2-He混合气体中的强后向受激拉曼散射

用单纵模Nd∶YAG二倍频激光(波长532 nm,线宽0.003 cm-1,脉宽(半峰全宽,FWHM)6.5 ns)抽运H2/He气体,观察到很强的后向一阶斯托克斯(BS1)受激拉曼散射。在H2的分压分别为1.0 MPa和1.5 MPa的H2/He(体积比)(3/7)混合气体中,当抽运能量为92 mJ时,后向一阶斯托克斯光的量子转换效率高达69%左右,而在纯H2中后向一阶斯托克斯光的量子转换效率分别只有15%和18%。这是因为加入He增强了后向拉曼散射多普勒线宽的Dicke压窄效应,使后向一阶斯托克斯光的拉曼增益系数与前向一阶斯托克斯(FS1)光的拉曼增益系数的比率提高,而且因为后向一阶斯托克斯光与抽运光在反方向传播,它可以提取大部分抽运光的能量,并且脉冲被压窄到1.1 ns,使后向一阶斯托克斯光峰值功率达到了抽运光的2.6倍。从激光光斑的强度分布可以观察到后向一阶斯托克斯光呈现为抽运光的相位共轭波。     

双光束Raman组束研究

着重研究了双光束拉曼组束改善准分子激光光束质量。通过理论计算得出，在畸变泵浦光作用下可以获得近衍射极限Ｓｔｏｋｅｓ光的放大。并在稳态和瞬态激光脉冲的条件下，讨论了Ｒａｍａｎ工作介质的选择。在此基础上进行了氯化氙准分子激光在氢气中的双光束Ｒａｍａｎ组束实验研究，近衍射极限Ｓｔｏｋｅｓ光在获得功率放大的同时，其远场分布保持不变。激光聚焦亮度提高约３０００倍。最后讨论了放大自发辐射的抑制。     

一种新的光纤拉曼增益系数的测量方法

拉曼增益系数是描述拉曼散射的一个基本参数,通常用小信号增益法来测量,这种方法需要信号光,缺点是整个测试过程较长,易受到抽运光和信号光不稳定性的影响.文章提出一种新的测量方法,即利用光纤的受激拉曼谱和自发辐射谱的解调来获得光纤拉曼增益系数.测量了G.652光纤的增益系数,并与小信号增益法的测量结果进行了比较.     

光纤Raman放大器

本文介绍了Raman放大的机理、泵浦源及泵浦方式,分析了FRA的设计原则、增益均衡的各种方法、噪声及Raman串扰等问题,提出了可行的方案。     

斜入射泵浦拉曼放大特性的研究

本文引入了“光强平均”概念，分析了斜入射泵浦方式实现大功率拉曼放大的机理。与同轴泵浦相比斜入射泵浦更有利于实现泵浦光的光强平均和短脉宽种子光对泵浦光的能量提取。并给出斜泵浦拉曼放大下气压和角度参量的实验结果。     

Numerical calculation of the linewidth of Raman fiber lasers due to spontaneous Raman scattering

We calculate the spectral width of the Stokes output of Raman fiber lasers determined by spontaneous Raman scattering. The conventional model with zero bandwidths of the pump and Stokes lines is extended so that it describes a frequency-resolved Stokes band driven by the pump wave through both stimulated and spontaneous Raman scattering. To solve the boundary value problem for the Stokes spectra, a semi-analytic method is developed which reduces the spectrally resolved problem to an equivalent conventional model based on effective mirror reflectivities. The Stokes spectra are given in closed form in terms of the mirror reflection spectra. Spontaneous Raman scattering perceptibly broadens the RFL output spectra for pump powers around the lasing threshold.     

色散补偿型光纤拉曼放大器的增益和噪声指数的实验研究

对S波段的色散补偿型分布式光纤拉曼放大器(FRA)进行了研制。本放大器中采用了先进的光纤拉曼激光器作为抽运源,并对5 km DCF-50 km G652光纤色散补偿型分布式FRA分别进行了前向抽运和后向抽运,测量了其前向和后向增益光谱和噪声谱,结果表明后向抽运方式在增益和噪声特性方面优于前向抽运方式。对色散补偿型分布式FRA在后向抽运方式下的增益和噪声指数随抽运功率的变化而变化的规律进行了实验研究,结果表明其增益随抽运功率的增大而增大,噪声指数随增益的增大而减小。为比较色散补偿型分布式FRA和分布式FRA在增益和噪声方面的性能,分别测量了上述两种光纤拉曼放大器在后向抽运方式下的增益谱和噪声指数谱,结果表明: 5 km DCF-50 km G652光纤制成的色散补偿型分布式FRA的增益和噪声特性,均优于由50km-G652光纤制成的分布式FRA。本文对实验结果进行了理论分析。     

Multi-pump discrete Raman amplifier for CWDM system in the O-band

We demonstrate theoretically that discrete Raman amplifiers operating in the O-band region (1260–1360 nm) are more efficient than in any other band if we consider the fiber attenuation. Compared with the C-band (1530–1565 nm), the net gain is 3 dB higher. We present also theoretically two types of discrete Raman amplifiers which can be used in the O-band with a course wavelength division multiplexing system. The first amplifier has a bandwidth of 70 nm that was designed with four pump lasers operating at 12XY nm. The second one has a bandwidth of 100 nm and needed six pump lasers to obtain a flattened gain across the O-band. In addition, we have analyzed the gain saturation in both optical amplifiers.