簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 許克丞
Ke-Cheng Hsu
論文名稱: 使用光纖光柵之可調式光纖雷射研究
Study of Switchable Fiber Laser Using Fiber Bragg Gratings
指導教授: 王立康
Li-Karn Wang
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 光電工程研究所
Institute of Photonics Technologies
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 74
中文關鍵詞: 光纖雷射光纖光柵可調式
外文關鍵詞: Fiber Laser, Fiber Bragg Grating, switchable
相關次數: 點閱:3下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 光纖雷射的製作大致上有使用Fabry-Perot共振腔和環型迴路共振腔 (ring cavity) 這兩種共振腔,而我們應用了光環流器 (circulator)和布拉格光纖光柵 (FBG) 來達成到F-P共振腔,利用一組串聯的布拉格光纖光柵陣列 (FBG array) 控制雷射的輸出波長。

    一開始我們先利用F-P共振腔搭配波長在C-band (1530nm-1565nm) 的布拉格光纖光柵陣列 (FBG array) 製作出輸出波長在C-band的F-P光纖雷射,但是隨著網路通訊傳輸容量急速增加的時代,所以掺鉺光纖放大器 (EDFA) 的頻寬從早期發展的C-band發展到L-band (1565nm-1625nm)的時代,所以相對的當成摻鉺光纎放大器訊號源 (EDFA signal sources) 的光纖雷射也變的很重要,所以我們再以原本的架構配上L-band的布拉格光纖光柵陣列的方式製作出L-band的F-P光纖雷射,後來我們想要提升在摻鉺光纖中粒子反轉 (population)的利用率,以提高雷射的輸出功率,我們以功率轉換效率(PCE,pump conversion efficiency) 為比較的依據,也就是固定跟原本架構相同功率(84mw)的泵激光源 (pump power),看在輸出端的雷射功率大小,輸出功率大的轉換效率為大,反之則小。接下來我們針對L-band的光纖雷射架構做一些改善,我們將架構分成兩級,第一級是F-P光纖雷射,使用27mw的泵激光源 (pump power) ,第二級是摻鉺光纖放大器 (EDFA) ,使用57mw的泵激光源 (pump power),這時的雷射輸出功率變大了,所以我們成功的提升泵激光源的轉換效率,讓摻鉺光纖中粒子反轉 (population inversion) 的利用率提高,以達到輸出功率變大的雷射輸出。


    論文摘要 1 目錄 3 圖目錄 4 表目錄 6 第一章 導論 7 1.1 簡介 7 1.2 光纖雷射的發展 8 1.3 光纖雷射的特性 11 第二章 摻鉺光纖放大器的基本原理 12 2.1 摻鉺光纖放大器的特性 12 2.2 L-band 摻鉺光纖放大器原理 18 2.3 雷射相關理論 21 第三章 C-band 光纖雷射 27 3.1 研究動機 27 3.2 實驗架構與步驟 28 3.3 實驗結果與討論 32 3.4 結論 41 第四章 L-band 光纖雷射 43 4.1 研究動機 43 4.2 實驗架構與步驟 44 4.3 實驗結果與討論 49 4.4 結論 54 第五章 L-band 光纖雷射改善 55 5.1 研究動機 55 5.2 L-band光纖雷射的改善架構 56 5.3 實驗結果與討論 58 5.4 結論 68 第六章 結論與未來展望 69 參考文獻 73

    [1] 研究生:陳至揚,指導教授:祈甡教授,“迴路型光纖雷射技術之研究”,交通大學光電工程研究所碩士班

    [2] 賴柏洲 編著,“光纖通信與網路技術”,全華科技圖書股份有限公司,1993

    [3] Michel J. F. Digonnet,“Rare-Earth Doped Fiber Lasers And Amplifiers”,Marcel Dekker,Inc ,1993

    [4] 研究生:林銘清,指導教授:祈甡教授、葉建宏博士,“光纖放大器於光纖感測及光纖迴路雷射之應用”,交通大學光電工程研究所碩士班,民國94年7月

    [5] 研究生:洪繼宇,指導教授:王立康,“L-band 摻鉺光纖放大器功率轉換效率改善之研究”,清華大學電機工程學系碩士班,民國93年5月

    [6] Sun Y, Zyskind JL, Srivastava AK,“Average inversion level, modeling, and physics of erbium-doped fiber amplifiers”, IEEE Journal of Selected Topics In Quantum Electronics , Vol. 3, No. 4, 991-1007 (1997)

    [7] P.C. Becker, N.A. Olsson, J.R. Simpson,“Erbium-Doped Fiber Amplifiers Fundamentals and Technology”,Academic press,1997

    [8] Ono H, Yamada M, Kanamori T, Sudo S, Ohishi Y, “1.58-μm m band gain-flattened erbium-doped fiber amplifiers for WDM transmission systems”, Journal of Lightwave Technology ,Vol.17, No.3, 490-496 (1999)

    [9] 研究生:梁仲志,指導教授:何淳雪、黃君偉,“摻鉺光纖環型雷射”,中原大學應用物理研究所,民國94年6月

    [10] Barnard C , Myslinski P , Chrostowaki J , Kavehrad M ,“Analytical model for rare-earth-doped fiber amplifiers and lasers”, IEEE Journal of Quantum Electronics , Vol.30, No.8, 1817-1830 (1994)

    [11] Yamashita S, Nishihara M,“Widely tunable erbium-doped fiber ring laser covering both C-band and L-band”,IEEE Journal of Selected Topics In Quantum Electronics ,Vol.7, No.1, 41-43 (2001)

    [12] Pfeiffer T, Schmuck H, Bulow H ,“Output Power Characteristics of Erbium-Doped Fiber Ring Lasers”, IEEE Photonics Technology Letters, Vol.4, No.8, 847-849 (1992)

    [13] Dong XY, Tam HY, Guan BO, Zhao CL, Dong XY,“High power erbium-doped fiber ring laser with widely tunable range over 100 nm”, Optics Communications 224 (2003) 295–299

    [14] M. MELO et.al,“Tunable L-band erbium-doped fiber ring laser by means of induced cavity loss using a fibre taper”,Appl. Phys.B77,139–142 (2003)

    [15] Yang SQ, Zhao CL, Meng HY, Ding L, Dong XY, Yuan SZ, Kai GY, Zhao QD,“Wavelength tunable erbium-doped fiber ring laser operating in L-band”, Optical and Quantum Electronics 35: 69–73 (2003)

    [16] Chen HX, Babin F, Leblanc M, Schinn GW,“Widely tunable single-frequency erbium-doped fiber lasers”,IEEE Photonics Technology Letters, Vol.15, No.2 ( 2003)

    [17] Moon DS, Paek UC, Chung YJ, Dong XY, Shum P,“Multi-wavelength linear-cavity tunable fiber laser using a chirped fiber Bragg grating and a few-mode fiber Bragg grating”,Optics Eepress ,Vol.13, No.15 , 5614-5620 (2005)

    [18] Talaverano LAbad S, Jarabo S, Lopez-Amo M,“Multiwavelength fiber laser sources with Bragg-grating sensor multiplexing capability”, Journal of Lightwave Technology, Vol.19, No.4, 553-558 (2001)

    [19] Tanaka S, Ogawa T, Yokosuka H, Takahashi N,“Multiplexed fiber Bragg grating vibration sensor with temperature compensation using wavelength-switchable fiber laser”,Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 43, No. 5B, 2969–2972 (2004)

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

    QR CODE