一、光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔纵模特性研究（论文文献综述）
尹韬策[1]（2020）在《面向气体探测应用的窄线宽光纤激光器研究》文中提出窄线宽激光由于具有高光学相干性的特点,在激光雷达、光纤传感、气体探测及非线性频率转换等领域有着重要的应用价值。本论文以产生窄线宽、高功率、波长可调谐的近红外激光为目的,并以给近红外波段的气体探测提供可用的激光源为切入点展开,相继研究了基于稀土掺杂光纤和基于非线性原理的窄线宽光纤激光器,得到了一系列2 μm窄线宽光纤激光器和1.65μm窄线宽光纤激光器,弥补了这两个波段激光器现有的不足和空白。本论文首先阐述了2μm及1.65μm窄线宽激光在气体传感中的应用价值,并指出了现有相应激光器的不足之处,突出了在这两个波段开发新型窄线宽光纤激光器的必要性。随后简单介绍了激光的由来、光纤激光器的基本知识、包层泵浦和不同泵浦结构。接着,我们提出了基于光纤布拉格光栅和未泵浦掺铥光纤作饱和吸收体的高功率定波长单纵模掺铥光纤激光器,得到了功率大于400mW,线宽约为20kHz的1957nm单纵模激光输出。为增加激光器的波长调谐性,我们紧接着提出了基于法布里-珀罗腔原理可调谐滤波器的宽带可调谐单纵模掺铥光纤激光器,得到了波长可从1920nm调谐至2020 nm的单纵模激光输出,其线宽小于10 kHz。进一步,为使激光器能直接输出高功率的2 μm可调谐窄线宽激光,我们又提出了基于790 nm高功率半导体激光器泵浦的宽带可调谐单纵模掺铥光纤激光器,该激光器使用了双包层掺铥光纤作增益介质,并通过谐振腔的优化设计,实现了波长可从1920nm调谐至2040nm的单纵模激光输出,其线宽约为20kHz,不同波长的最高直出功率在0.4 W至1.07 W之间。然后,为得到线宽更窄的2μm窄线宽激光,我们提出了基于高掺锗光纤的2μm宽带可调谐单纵模布里渊光纤激光器,该激光器被上述提到的宽带可调谐单纵模掺铥光纤激光器泵浦,实现了波长可从1920nm调谐至2030nm的单纵模布里渊激光输出。利用布里渊环形腔的线宽压窄效应,布里渊激光的线宽被压窄到小于0.9 kHz。最后,为满足甲烷气体探测的需求,我们提出了基于高非线性光纤的1.65 μm窄线宽拉曼连续光纤激光器,通过1541 nm连续泵浦对1.65 μm窄线宽种子源进行拉曼放大,实现了波长为1653.7 nm的窄线宽拉曼连续激光输出,其输出功率高达726 mW,-20 dB线宽仅为0.18 nm。进一步,为了能测得甲烷气体的空间分布,我们紧接着提出了基于高掺锗光纤的1.65 μm可调谐窄线宽拉曼脉冲光纤激光器,通过1541 nm脉冲泵浦对1.65 μm窄线宽种子源同时进行拉曼放大和脉冲调制,实现了波长可从1652.0nm调谐至1654.0nm的窄线宽拉曼脉冲激光输出,其重复频率和脉冲宽度分别为100 kHz和31 ns,峰值功率高达30.85 W,线宽小于0.08 nm。
罗民[2]（2020）在《基于SOA的连续波单波长与多波长环形腔光纤激光器》文中指出光纤激光器具有理想的光束质量、超高的转换效率、高稳定性以及体积小等诸多突出优点,在光通信系统、光纤传感器网络、光谱学和光信息处理等方面均得到了广泛应用。近年来,半导体光放大器（SOA）以其体积小、重量轻、功耗低、易于与其它光学元件集成等优点而备受关注,基于SOA的光纤激光器的研究也逐渐成为了各课题组研究的热点。本文对基于半导体光放大器（SOA）的连续波单波长与多波长环形腔光纤激光器以及SESAM对起振模式数的压缩效应进行了研究。主要研究内容如下:1、研究了不同注入电流情形下,InP/InGaAsP多量子阱半导体光放大器的自发辐射特性。在一定注入电流和工作温度时,InP/InGaAsP多量子阱半导体光放大器的自发辐射线型函数可用高斯函数描述。当注入电流逐渐增加时,InP/InGaAsP多量子阱半导体光放大器自发辐射峰值功率逐渐达到饱和,这是由于增益饱和引起的。同时,自发辐射中心波长随着注入电流的增加而向短波方向移动,当注入电流从50 mA增加到350 mA时,中心波长从1568.6 nm移动到1540.75 nm,带宽从49.2 nm增加到82.5 nm,这是由于InP/InGaAsP多量子阱半导体激光物质随着激励增强自发辐射效应增强及其温度特性的缘故。2、提出半导体可饱和吸收镜（SESAM）对InP/InGaAsP多量子阱半导体自发辐射的压缩。当半导体光放大器的注入电流为100 mA、150 mA、200 mA、250 mA以及300 mA时,压缩带宽分别为1.22 nm、3.2 nm、4.85 nm、5.97 nm以及6.9 nm。在InP/InGaAsP多量子阱半导体光放大器作为增益介质的激光器系统中,SESAM的压缩效应可能会减少该系统的起振模式数。3、提出并实验研究一种基于InP/InGaAsP多量子阱半导体光放大器的光纤环形腔激光器,该激光器利用InP/InGaAsP多量子阱半导体光放大器作为增益介质,并以光纤Bragg光栅作为波长选择器。研究结果表明,当半导体光放大器的注入电流为100 mA时,光纤Bragg光栅工作为23℃时,获得中心波长为1549.66 nm,平均输出功率约为-5 d Bm,信噪比大于45 d B的稳定激光输出。所得激光器的阈值电流为78 mA,电-光斜效率为1.1%。当光纤Bragg光栅温度从8℃增加到28℃时,激光器的输出激光中心波长从1549.27 nm增加到1549.59 nm,漂移仅为0.32nm,说明该激光器有良好的温度稳定性。4、提出并实验研究一种新型的基于InP/InGaAsP多量子阱半导体光放大器的双波长连续波环形腔光纤激光器结构。该结构利用InP/InGaAsP多量子阱半导体光放大器作为增益介质以及两个控制温度的次联的相同光纤Bragg光栅（FBG1和FBG2）作为波长选择器。当半导体光放大器的注入电流为120 mA,FBG1和FBG2工作在5℃和25℃时,观察到波长为1549.56 nm和1549.18 nm的双波长起振,信噪比均大于45 dB。通过调节FBG1的温度可实现双波长调谐,可调谐范围为0.6nm。并用Optisystem软件仿真微波信号的产生,得到频率为22.5 GHz～74.9 GHz范围内的可调微波信号,其温度变化系数约为2.10 GHz/℃。最后,利用两个温度系数分别为0.106 nm/℃和0.108 nm/℃的两个外腔注入激光器得到可调谐环形腔激光器,当两种注入DFB激光器的工作温差从5℃到25℃变化时,波长间距可在0.68～2.95 nm之间进行调谐。5、实验研究了SESAM对基于半导体光放大器连续波多波长环形腔光纤激光器的影响。在无SESAM的情况下,当注入电流小于115 mA时,获得了1573.81 nm和1578.09 nm的双波长激光输出,边模抑制比为30 d B。当注入电流增加到115 mA时,1582.37 nm处的第三模式开始起振,在1573.81 nm、1578.09 nm和1582.37 nm处获得稳定的三波长激光输出。在有SESAM的情况下,由于SESAM压缩振荡模数,在1560.91 nm和1564.12 nm处实现了稳定的双波长激光。
陈建[3]（2020）在《非对称光纤布拉格光栅构成的单腔及多腔结构透射特性研究》文中指出高功率、窄带宽、高集成化的单频光纤激光器,以及波长可选或可同时输出的多波长光纤激光器在光通信、高精度光谱和波分复用等领域都具有广泛的应用。谐振腔作为激光器的核心组成部分,通过设计合适的腔结构以实现上述不同的功能是非常重要的一种手段。在各种腔结构中,最常见的是法布里-珀罗（Fabry-Peort,F-P）腔,并且光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Gratings,FBG）是光纤光学中非常重要的光学元器件之一,所以相应地,由FBG构成的F-P腔是光纤激光器中十分关键的谐振腔结构。在本文中,基于非对称FBG构成的F-P腔结构,我们讨论了单波长、双波长乃至多波长光纤激光器的实现并进行了深入的理论分析和数值计算。运用耦合模理论与传输矩阵法,我们重点分析了非对称FBG构成的单腔和多腔结构的透射光谱特性。具体工作如下:（1）提出了一种基于两个非对称FBG的F-P腔全光纤结构,能够在设计波长处实现窄带宽单纵模透射。两个FBG之间的光栅周期（或布拉格波长）不同,从而导致它们的反射禁带部分重叠,重叠区域的大小可以通过调节FBG的周期控制,使得重叠区域只允许一个波长通过谐振腔结构,从而实现单纵模透射。在保证单纵模透射情况下增加腔长,则透射带宽会被压窄以获得超窄带宽。该结构可为窄带宽、单纵模光纤激光器的设计提供理论依据。（2）研究了三个非对称FBG构成的双谐振腔结构的双波长透射特性。在这项工作中,我们理论推导了 FBG构成多腔结构的传输率普适表达式,设计双谐振腔结构实现双波长透射。我们同时讨论了该结构的实验可行性,分别分析了腔长精度、温度和应力变化对于双波长透射的影响。基于该全光纤结构的设计思路,可以将其进一步推广以实现等间隔甚至是不等间隔的多波长透射。该结构在双波长或多波长光纤激光器领域具有潜在应用价值。
王冠玉[4]（2019）在《干涉型光纤声传感器信号解调方法研究》文中指出高灵敏的声波检测技术在国防安全、结构健康监测、生物医学成像、地球物理勘探等领域具有重要应用价值。与传统电容型或压电型传感器相比,干涉型光纤声波传感器检测声波对光纤内传输光的相位调制,具有灵敏度高、抗电磁干扰、可远程探测及可复用等优点,在声波检测领域极具应用前景。但光纤传输光的相位易受外界环境温度、振动等因数串扰,造成传感器稳定性不足,无法长期、高效检测声信号。因此,针对上述问题开展针对干涉型光纤声波传感器的稳定信号解调方法研究具有重要意义。本论文以法布里-珀罗干涉型光纤声传感器为例,通过设计合适的动态反馈解调方案,实现了对光纤光栅法布里-珀罗干涉仪（FBG-FP）、光纤微气腔法布里-珀罗干涉仪两种不同结构声波传感器的稳定解调。在上述解调技术的研究基础上,利用上述传感器成功实现了稳定的超声信号检测以及光声成像应用。具体研究内容如下:1、通过动态反馈调节探测激光器波长,锁定FBG-FP干涉型声传感器正交工作点,腔长变化小于实现了频率10 MHz的稳定的超声探测。系统研究了该解调系统对外界环境温度变化的抗干扰能力,并实验验证了该系统在27°C的温度变化范围内的稳定超声信号探测能力;结合Pound–Drever–Hall（PDH）技术,进一步改进稳定系统性能以实现对具有更窄线宽的相移光纤光栅声传感器的稳定。2、采用光功率动态反馈调节方法,基于光热效应实现了光纤微气腔型FP声传感器的动态稳定:理论分析了微气腔动态稳定的气体扩散动力学过程;利用PID算法实时反馈控制产生光纤微气腔的加热光功率,实现了直径范围为8μm-210μm的光纤微气腔稳定（直径变化小于1 nm）;实验研究了光纤微气腔在温度、压强、流速、化学物质浓度等不同环境参量扰动下的稳定性,结果表明,经稳定后的微气腔直径波动范围小于30 nm,满足稳定声波检测要求。3、理论与实验研究了光纤微气腔型FP声传感器的声学响应,直径5 um的光纤微气腔可实现0.8 MHz频率带宽的超声检测,噪声等效声压水平为5mPa/Hz1/2。以该传感器为核心器件,构建光声层析成像（PACT）系统,成像分辨率为1.3 mm,有望用于人体组织成像。此外,根据微气腔光热稳定所需光功率与微流通道内部流速的关系,实现了检测极限0.16 mm/s,检测范围0 mm/s-4 mm/s的微流芯片流速传感器。
孔玥[5]（2019）在《基于微流控芯片的染料激光器》文中研究指明微流控是一种能够精确操控、检测复杂流体的技术。光流控是将光学和微流控技术相结合形成的前沿交叉学科。本文主要阐述了两种微流控染料激光器,一种是基于法布里珀罗腔的光流体白光激光器,另一种是微流控染料随机激光器。近几年来波长范围覆盖整个可见光波段尤其是红、绿、蓝三种光波段的激光器被广泛应用于激光成像与显示、生物和化学传感等领域。此外,随着光流控技术的发展,制作小体积低功耗的集成光源也受到极大关注。我们采用软光刻和快速原型复制的方法制备PDMS芯片并在其中设计微腔,多模光纤的平整端面镀银再插入芯片通道内代替反射镜,从而形成法布里珀罗腔。三种染料分别对应着红绿蓝激光的输出,当它们的乙醇溶液同时注入芯片通道内并形成稳定层流时,在泵浦光的照射下可以得到由红绿蓝三种激光组成的白色激光。控制染料溶液的注入速度,可以改变溶液在芯片通道内的比例,最终得到可调谐的输出激光。随机激光的产生形式上并不依赖于传统的谐振腔。我们向配置好的染料溶液内添加纳米二氧化钛颗粒增强散射,再利用注射泵将混合溶液注入芯片通道内,即可制备基于微流控芯片的随机染料激光器,在泵浦光的照射下得到低阈值的随机激光。光流控激光器与传统激光器相比,具有灵活操控性、高集成度和可调谐的特点,是微流控系统新的发展方向,在生物、化学、医疗等领域拥有极广泛的应用前景。文章提出的两种激光器制备简单、体积小、阈值低,为进一步的实验探究做了良好的铺垫。
李莹[6]（2018）在《基于掺钴光纤的光纤光栅器件应用研究》文中认为光纤光栅作为发展最为迅速的光纤无源器件之一,自出现以来,随着其制作技术的不断完善,出现了越来越多的应用成果,并凭借着其自身独特的优势,逐渐发展成为最具代表性的、最有发展前途的光纤无源器件之一,在光纤通信、光纤传感等多个领域有着广阔的应用前景。本论文从新型光纤光栅传感技术出发,深入研究光纤光栅器件在光纤通信与新型传感领域的应用,研制了可全光调节的窄带滤波器以及新型热线式微流体流量传感器。本论文首先简单介绍了课题研究的背景与意义以及光纤光栅的发展历程,接着讨论了光纤光栅以及掺钴光纤在通信领域和传感领域的应用现状与市场前景,并对目前光纤光栅传感技术的研究热点进行了概括与总结。然后从理论上分析了光纤光栅的结构模型以及基本的理论分析工具,包括射线理论、耦合模理论以及适用于非均匀光纤光栅数值计算的传输矩阵法。接着从光纤的光敏性出发给出了常用的光敏性模型以及光纤增敏技术,随后又简述了现存的几种光纤布拉格光栅的制作方法以及本实验室的载氢设备和光栅制作系统。本论文研发了一种基于掺钴光纤的光纤布拉格光栅法布里珀罗腔结构的可调谐窄带滤波器。基于掺钴光纤的光栅结构是一种新型光纤器件,掺钴光纤具有优异的光热转化机制,从而可实现光栅谐振波长的全光调谐。而由光纤布拉格光栅对构成的法布里珀罗腔结构能大幅度提升谐振峰的细度,实现高精度、高分辨率传感,同时合理设计光纤布拉格光栅长度以及法布里珀罗腔腔长能够实现透射峰的单纵模传输。论文还提出一种基于掺钴光纤的新型热线式流速传感技术。通过软件仿真计算设计并制作了集成化的基于光纤光栅法布里珀罗干涉仪结构的微流体流量计,通过具体实验验证了该流量计的流速传感特性包括波长响应特性、时间响应特性、灵敏度特性以及工作环境温度条件,实现了高灵敏度、高分辨率、高稳定性的微流体流量传感。实验中还发现通过增大泵浦激光功率以及减小微流体通道尺寸,可以进一步提高该流量计的流速探测灵敏度以及增大流速测量范围。论文最后提出一种基于微结构光纤光栅的微流控芯片的设计方法。将掺钴光纤上制作的光纤布拉格光栅与微流控芯片技术结合,先进行软件仿真然后采用特殊光纤光栅的数值分析方法计算了该传感结构的流速传感响应,从理论上证实了该微流控芯片传感方案的可行性。该传感结构增大了传感单元与微流体之间的接触面积,极大地提高了其流速探测灵敏度。同时采用特有的流速标定方法,能够有效补偿环境温度的变化,扩大了该微流控芯片的应用范围。
郭溢辉[7]（2018）在《基于光纤光栅的Fabry-Perot谐振腔研究》文中研究说明基于法布里-珀罗（Fabry-Perot,F-P）结构的光纤光栅功能型器件是近年来受到颇多关注的具有重要应用前景的光纤器件,F-P结构光纤光栅器件的突出特点是功能多,形式多变,组成F-P腔的光纤光栅的参数可变,干涉腔的参数也可以变。通过改变这些参数,可以衍生出很多独特的设计和功能。本文运用耦合模理论与传输矩阵法,主要对2个均匀光纤光栅构成的F-P谐振腔和2个啁啾光纤光栅构成的F-P谐振腔在不同参数变化下各项特性的变化进行了系统的理论研究与仿真分析。主要工作如下:（1）对由两个均匀光纤光栅构成的F-P腔,通过MATLAB仿真,模拟了两个均匀光纤光栅长度、F-P腔长和折射率调制深度三个参数分别单独变化时,F-P腔的自由光谱范围（Free Spectral Range,FSR）、传输谱、反射谱、相位、时延、色散的变化情况。讨论了一种特殊的均匀光纤光栅F-P腔,即构成F-P腔的两段均匀光栅的反射率一个较小,一个极大（基本达到100%）,称之为均匀光纤光栅Gires-Tournois（G-T）腔。（2）对由两个啁啾光栅级联构成的F-P腔,根据构成F-P腔的两线性啁啾光栅的级联方向及位置,分为四类进行研究:1)两线性级联啁啾光栅周期均由小到大;2)两线性级联啁啾光栅周期均由大到小;3)两线性啁啾光栅级联,第一段啁啾光栅周期由小到大,第二段啁啾光栅周期由大到小;4)两线性啁啾光栅级联,第一段啁啾光栅周期由大到小,第二段啁啾光栅周期由小到大。对以上四类情况,通过MATLAB仿真,模拟了在光栅长度、折射率调制深度和啁啾系数三个参数分别单独变化时,F-P腔的传输谱、反射谱、相位、时延、色散及FSR,并讨论了各项参数变化对这些特性的影响。讨论了一种特殊的啁啾光纤光栅F-P腔,即构成F-P腔的两段啁啾光栅的反射率一个较小,一个极大（基本达到100%）,称之为啁啾光纤光栅G-T腔。讨论了一类特殊的啁啾光栅F-P腔,即两啁啾光栅以一定位置偏移重叠写入到光纤内,构成啁啾摩尔光纤光栅。
蔡增艳[8]（2017）在《微流控芯片中微型染料激光器的研究》文中研究说明微型染料激光器具有阈值低、消耗少、体积小等优点,已成为微流控芯片集成系统中必不可少的光源器件。本文主要设计并制备两种微型染料激光器,并对其光学性能进行探究。基于法布里-珀罗腔的激光器一般具有良好的兼容性也便于操作。我们采用传统的光刻技术和PDMS快速原型复制法制备了带有微通道的PDMS芯片,利用真空镀膜法对平整的光纤端面镀膜,完成了基于法布里-珀罗腔光流体染料激光器的制备。实验表明该激光器具有较低的阈值。通过改变染料溶剂的折射率,可以实现输出激光波长的可调谐。利用多种染料溶液在微通道中形成层流,控制不同层流的流速,可以实现多色激光输出强度的可调谐,为白色激光的实现提供了更为简便的方法。回音壁模式激光器因具有较好的光学局域性可以实现较高的品质因子。我们在普通的单模光纤上刷一层半固体状态的掺杂染料的PDMS溶液,在表面张力的作用下,光纤上自发形成不同尺寸的瓶状微腔。微腔的尺寸可以通过控制半固体染料溶液的量以及刷的速度实现可调谐。该激光器的阈值随微腔尺寸的增大而减小,与泵浦激光的偏振特性相关,但整体在微焦每平方毫米量级。这两种激光器都具有体积小、阈值低、可调谐以及制作简单等优点,在微流控芯片集成领域中有广阔的应用前景。
劳奕琴[9]（2016）在《基于外部延迟光反馈的双偏振光纤激光器拍频信号相位噪声抑制》文中研究说明在光纤通信与光纤传感等领域中,光纤激光器是一类重要的光源。其应用范围广泛,包括激光光纤通讯、激光雷达以及一些精密干涉测量等。本文研究的双偏振光纤激光器,因为其激光腔内存在双折射,可输出两个偏振态正交、频率不同的激光,通过光电探测后产生拍频信号。拍频频率对激光器腔内双折射具有高度敏感性,并且拍频信号具有线宽窄、信噪比高、相对稳定易调谐等优点。由于被传感信号可通过拍频信号检测,因此双偏振光纤激光器在光纤传感领域有着广泛的应用。为了提高双偏振光纤激光器作为传感器时的性能,应尽可能地降低拍频信号自身的噪声。本论文主要针对基于外部时延光反馈降低双偏振光纤激光器拍频信号相位噪声展开以下研究:1.对双偏振光纤激光器的工作原理及其应用技术进行了归纳总结,对近年来稳频技术的发展进行了深入研究。在此基础上得出基于外部时延光反馈的双偏振光纤激光器拍频信号相位噪声抑制方案,也即是将双偏振光纤激光器的一小部分输出功率,经单模光纤延迟线延迟后再由反射镜将其反馈回激光腔,从而降低拍频信号的相位噪声。探讨了这种方案的理论基础。2.实验研究:采用不同长度的单模光纤延迟线作为反馈时延来进行外部光反馈,利用法拉第旋转反射镜（FRM）作为反射单元将双偏振光纤激光器的一小部分输出功率通过光纤延迟线反馈回激光腔内。观察拍频信号的稳定情况,分析不同长度单模光纤作为延迟线时拍频信号的相位噪声。3.基于以上研究结果,在外部反馈回路中接入一个透射式的FRM,双偏振光纤激光器输出的激光经过多次法拉第旋转后再次反射回激光腔内。可明显观察到拍频信号的相位噪声降低。4.外部光反馈部分利用一个与双偏振光纤激光器输出波长匹配的光纤光栅作为反射镜,反馈时延采用不同长度的单模光纤延迟线。实验结果显示:拍频信号的相位噪声随着光纤延迟线增长,噪声降低的幅度越大,但最终逐渐出现饱和现象。同时,还通过实验证明了反馈激光的偏振态对光纤激光器的运行有显着影响。
张晖霞,鲁怀伟,李军[10]（2013）在《非对称级联型全光纤Fabry-Perot腔谱特性研究》文中指出为了进一步优化光纤光栅法布里-珀罗窄带滤波器的滤波性能,提出了基于光纤布拉格光栅的全光纤型非对称级联法布里-珀罗腔（FBG-FP）结构。通过传输矩阵方法,建立了数学仿真分析模型,推导出FBG-FP结构产生单峰谐振需满足的条件。对其传输特性进行了详尽的理论分析和模拟仿真,数值分析结果表明:通过对光纤布拉格光栅折射率调制深度以及谐振腔长等结构参量的优化组合,可以改善非对称双腔结构谐振光谱的通带平坦性和过渡带滚降特性;双腔FP器件可以得到更高的波长选择度,因此可用作信道化滤波与可调单频光纤激光器。
二、光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔纵模特性研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔纵模特性研究（论文提纲范文）
（1）面向气体探测应用的窄线宽光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光及光纤激光器概述 |
| 1.3 包层泵浦及泵浦结构 |
| 1.4 单纵模激光的实现方法 |
| 1.5 本论文内容安排 |
| 1.6 本论文主要创新点 |
| 2 高功率定波长单纵模掺铥光纤激光器 |
| 2.1 2μm激光概述 |
| 2.1.1 2μm激光应用 |
| 2.1.2 2μm激光实现方式 |
| 2.2 增益介质-掺铥石英光纤 |
| 2.3 波长选择器件-光纤布拉格光栅 |
| 2.4 高功率光纤泵浦激光器 |
| 2.5 定波长掺铥光纤激光器的光学结构及工作原理 |
| 2.6 定波长掺铥光纤激光器的激光输出特性 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 宽带可调谐单纵模掺铥光纤激光器 |
| 3.1 激光波长的调谐方式 |
| 3.2 基于法布里-珀罗腔原理的可调谐滤波器 |
| 3.3 带间泵浦的可调谐掺铥光纤激光器 |
| 3.3.1 激光器光学结构及工作原理 |
| 3.3.2 激光器输出特性 |
| 3.4 790nm泵浦的高功率可调谐掺铥光纤激光器 |
| 3.4.1 激光器光学结构及工作原理 |
| 3.4.2 激光器输出特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 宽带可调谐单纵模布里渊光纤激光器 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 光纤中的受激布里渊散射 |
| 4.1.2 2μm布里渊光纤激光器进展 |
| 4.2 增益介质-高掺锗光纤 |
| 4.3 可调谐单纵模布里渊光纤激光器的光学结构及工作原理 |
| 4.4 可调谐单纵模布里渊光纤激光器的激光输出特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 1.65微米高功率窄线宽拉曼光纤激光器 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 甲烷气体探测 |
| 5.1.2 光纤中的受激拉曼散射 |
| 5.2 1.65μm高功率拉曼连续光纤激光器 |
| 5.2.1 1541 nm高功率连续泵浦激光器 |
| 5.2.2 拉曼激光器光学结构及工作原理 |
| 5.2.3 拉曼激光器输出特性 |
| 5.3 1.65μm高功率拉曼脉冲光纤激光器 |
| 5.3.1 方案设计 |
| 5.3.2 1541 nm高功率脉冲泵浦激光器 |
| 5.3.3 拉曼激光器光学结构及工作原理 |
| 5.3.4 拉曼激光器输出特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 论文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（2）基于SOA的连续波单波长与多波长环形腔光纤激光器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 InP/InGaAsP多量子阱半导体材料的研究现状 |
| 1.3 双波长光纤激光器的研究现状 |
| 1.4 多波长光纤激光器的发展现状 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 SESAM对 SOA增益介质自发辐射谱的压缩 |
| 2.1 半导体光放大器的光放大原理 |
| 2.2 半导体可饱和吸收镜(SESAM)工作原理 |
| 2.3 InP/InGaAsP多量子阱半导体光放大器的自发辐射 |
| 2.4 SESAM对 InP/InGaAsP多量子阱半导体光放大器的自发辐射谱的压缩 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于SOA的单波长环形腔光纤激光器 |
| 3.1 光纤Bragg光栅的透射特性的理论研究与仿真 |
| 3.2 光纤Bragg光栅的输出特性实验研究 |
| 3.3 基于SOA的单波长环形腔光纤激光器理论分析 |
| 3.4 基于SOA的单波长光纤环形腔激光器的输出特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于SOA的可调谐双波长环形腔激光器 |
| 4.1 基于SOA的双波长环形腔激光器的输出特性 |
| 4.2 基于SOA的双波长环形腔激光器的微波信号的产生 |
| 4.3 基于SOA的外腔注入DFB激光器的可调谐双波长激光器 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 SESAM对基于SOA的多波长环形腔光纤激光器的影响 |
| 5.1 基于SOA的环形腔光纤激光器起振模式的理论研究 |
| 5.2 基于SOA的连续波多波长环形腔光纤激光器 |
| 5.3 SESAM 对多波长环形腔光纤激光器起振模式的压缩 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 工作总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（3）非对称光纤布拉格光栅构成的单腔及多腔结构透射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤光栅的发展与应用 |
| 1.3 光纤法布里-珀罗腔的发展与应用 |
| 1.4 光纤光栅激光器的研究背景 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 光纤光栅理论基础 |
| 2.1 耦合模理论 |
| 2.2 光纤布拉格光栅的光谱特性 |
| 2.3 传输矩阵法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光纤布拉格光栅构成的F-P腔窄带宽单纵模透射 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤布拉格光栅F-P腔的基本理论 |
| 3.3 光栅反射禁带的部分重叠 |
| 3.4 计算分析单谐振腔结构的透射光谱 |
| 3.4.1 两个非对称FBG构成的F-P腔 |
| 3.4.2 改变谐振腔腔长 |
| 3.4.3 改变光栅折射率调制深度 |
| 3.5 实验可行性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于三个非对称光纤布拉格光栅的双腔窄带宽双波长透射 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 FBG构成多谐振腔结构的基本理论 |
| 4.3 双腔结构的双波长透射 |
| 4.4 双透射波长的带宽压窄及间隔的改变 |
| 4.5 双腔结构的推广 |
| 4.6 实验可行性分析 |
| 4.6.1 腔长精度对双波长透射的影响 |
| 4.6.2 温度、应力变化对双波长透射的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本论文的主要研究成果 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（4）干涉型光纤声传感器信号解调方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤声传感器概述 |
| 1.2 光纤声传感器研究现状 |
| 1.2.1 强度调制型光纤声传感器 |
| 1.2.2 光栅型光纤声传感器 |
| 1.2.3 干涉型光纤声传感器 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 法布里-珀罗干涉型光纤声传感器基本原理 |
| 2.1 法布里-珀罗干涉仪原理 |
| 2.2 法布里-珀罗干涉仪信号解调方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于光纤光栅的法布里-珀罗干涉型光纤声传感器信号解调方法.. |
| 3.1 光纤光栅法布里-珀罗干涉型声传感器信号解调与稳定 |
| 3.2 相移光纤光栅法布里-珀罗干涉型声传感器信号解调与稳定 |
| 3.2.1 相移光纤光栅法布里-珀罗干涉仪原理 |
| 3.2.2 PDH技术原理和理论分析 |
| 3.2.3 基于PDH技术的相移光纤光栅法布里-珀罗干涉型声传感器解调 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于光纤微气腔的法布里-珀罗干涉型声传感器信号解调方法 |
| 4.1 光纤微气腔制备 |
| 4.2 光纤微气腔的光热调控机理研究 |
| 4.3 传感器的动态稳定研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于光纤微气腔的法布里-珀罗干涉型声传感器应用研究 |
| 5.1 光声成像应用 |
| 5.1.1 超声响应特性 |
| 5.1.2 光声成像 |
| 5.2 微流通道流速测量 |
| 5.2.1 流速测量原理 |
| 5.2.2 流速测量实验结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 研究生期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）基于微流控芯片的染料激光器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微流控芯片技术的发展历程 |
| 1.2 微流控光学 |
| 1.3 微流控芯片系统中的集成光源 |
| 1.3.1 法布里珀罗激光器 |
| 1.3.2 回音壁式激光器 |
| 1.3.3 分布式反馈激光器 |
| 1.3.4 光子晶体激光器 |
| 1.4 本文主要内容与章节安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于法布里珀罗腔的光流体白光染料激光器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 芯片与微腔的制备 |
| 2.2.1 芯片的制备 |
| 2.2.2 法布里珀罗腔的制备 |
| 2.3 染料的选取以及层流的控制 |
| 2.3.1 染料的选取 |
| 2.3.2 层流的控制 |
| 2.4 光流体白光激光器实验 |
| 2.4.1 荧光实验 |
| 2.4.2 激光实验 |
| 2.5 光流体白光激光器结果与讨论 |
| 2.6 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于微流控芯片的随机激光器 |
| 3.1 随机激光器的发展史 |
| 3.1.1 随机激光自由程参量 |
| 3.1.2 非相干反馈随机激光器 |
| 3.1.3 相干反馈随机激光器 |
| 3.2 光流体随机激光器 |
| 3.3 基于微流控芯片的随机激光器 |
| 3.3.1 表面增强拉曼散射 |
| 3.3.2 随机激光器的制备 |
| 3.3.3 实验结果分析与讨论 |
| 3.4 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 论文工作总结 |
| 4.2 今后工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的成果 |
（6）基于掺钴光纤的光纤光栅器件应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 光纤光栅的发展 |
| 1.3 光纤光栅的应用 |
| 1.3.1 在通信领域的应用 |
| 1.3.2 在传感领域的应用 |
| 1.4 掺钴光纤及其应用 |
| 1.5 本论文的主要创新点和章节安排 |
| 1.5.1 本论文的主要创新点 |
| 1.5.2 本论文的章节安排 |
| 2 光纤布拉格光栅基本理论及制作技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤布拉格光栅的理论模型 |
| 2.2.1 光纤布拉格光栅的结构模型 |
| 2.2.2 光纤布拉格光栅的射线理论 |
| 2.2.3 光纤布拉格光栅的耦合模理论 |
| 2.3 光纤的光敏性介绍 |
| 2.3.1 光敏性模型 |
| 2.3.2 光纤的紫外增敏技术 |
| 2.4 光纤布拉格光栅的写入技术 |
| 2.4.1 驻波法 |
| 2.4.2 双光束干涉法 |
| 2.4.3 相位掩模板法 |
| 2.5 本研究中使用的载氢装置以及光纤光栅制作系统 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于掺钴光纤的波长可调窄带滤波器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于掺钴光纤的可调滤波器 |
| 3.2.1 基于掺钴光纤的光纤光栅制作及其光谱特性 |
| 3.2.2 FBG-FP腔的单纵模传输条件 |
| 3.2.3 基于掺钴光纤的单纵模窄带滤波器 |
| 3.2.4 单纵模窄带滤波器的波长调节特性 |
| 3.2.5 波长可调窄带滤波器的时间响应特性 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于掺钴光纤的热线式微流体流量计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于掺钴光纤的光纤光栅流速/流量计 |
| 4.2.1 掺钴光纤的仿真模型 |
| 4.2.2 基于掺钴光纤的微流体流量/流速传感原理 |
| 4.3 基于掺钴光纤的光纤光栅法布里珀罗腔结构流量计 |
| 4.3.1 集成化的法布里珀罗微腔结构流量计的制作方法 |
| 4.3.2 流量计测量结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于微流控芯片的微结构光纤布拉格光栅流量计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 流量传感器结构设计与仿真计算 |
| 5.2.1 工作原理 |
| 5.2.2 仿真计算结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间申请的专利 |
（7）基于光纤光栅的Fabry-Perot谐振腔研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤光栅的发展与研究应用 |
| 1.3 光纤法布里-珀罗腔的发展研究与应用 |
| 1.4 基于光纤光栅法布里-珀罗腔的功能器件的应用介绍 |
| 1.4.1 光纤光栅F-P腔滤波器 |
| 1.4.2 光纤光栅F-P腔色散补偿器 |
| 1.4.3 光纤光栅F-P腔激光器 |
| 1.4.4 光纤光栅F-P腔传感器 |
| 1.5 论文主要研究工作 |
| 2 光纤光栅理论基础 |
| 2.1 耦合模理论 |
| 2.2 传输矩阵法 |
| 2.3 光纤布拉格光栅的光谱特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 均匀光纤光栅构成的F-P腔 |
| 3.1 均匀光纤光栅F-P腔的基本理论 |
| 3.2 两长度相同均匀光栅构成F-P腔 |
| 3.2.1 改变两光栅长度 |
| 3.2.2 改变F-P腔腔长 |
| 3.2.3 改变折射率调制深度 |
| 3.3 两长度不同均匀光栅构成F-P腔 |
| 3.3.1 改变F-P腔腔长 |
| 3.3.2 改变折射率调制深度 |
| 3.4 均匀光栅构成的G-T腔 |
| 3.4.1 均匀光栅G-T腔的基本理论 |
| 3.4.2 反射谱和相位特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 啁啾光纤光栅构成的F-P腔 |
| 4.1 啁啾光纤光栅F-P腔的基本理论 |
| 4.1.1 啁啾光纤光栅F-P腔的结构 |
| 4.1.2 啁啾光纤光栅F-P腔FSR计算 |
| 4.2 周期由小变大的同向啁啾光栅构成F-P腔 |
| 4.2.1 改变折射率调制深度 |
| 4.2.2 改变啁啾系数 |
| 4.3 两周期依次由小变大再由大变小的啁啾光栅构成F-P腔 |
| 4.3.1 改变光栅长度 |
| 4.3.2 改变折射率调制深度 |
| 4.3.3 改变啁啾系数 |
| 4.4 两周期依次由大变小再由小变大的啁啾光栅构成F-P腔 |
| 4.4.1 改变光栅长度 |
| 4.4.2 改变折射率调制深度 |
| 4.4.3 改变啁啾系数 |
| 4.5 线性啁啾光栅构成的G-T腔 |
| 4.6 重叠写入啁啾光栅构成F-P型滤波器 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）微流控芯片中微型染料激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微流控技芯片发展史及动因 |
| 1.3 微流控芯片中的染料激光器 |
| 1.3.1 法布里-珀罗腔激光器 |
| 1.3.2 回音壁模式激光器 |
| 1.3.3 分布式反馈激光器 |
| 1.3.4 微流体随机激光器 |
| 1.4 本论文的结构 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于法布里-珀罗腔的可调谐光流体染料激光器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 芯片与微腔的制备 |
| 2.2.1 微流控芯片的制作材料 |
| 2.2.2 微流控芯片的制备 |
| 2.2.3 法布里-珀罗腔中反射镜的制作 |
| 2.3 基于法布里-珀罗腔光流体染料激光器的实验 |
| 2.4 基于法布里-珀罗腔激光器的实验结果分析与讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 光纤支撑的PDMS瓶状微腔染料激光器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 回音壁模式微腔基础 |
| 3.2.1 回音壁模式 |
| 3.2.2 基本性质 |
| 3.2.3 材料与制备 |
| 3.3 光纤支撑的瓶状回音壁模式激光器 |
| 3.3.1 瓶状微腔激光器的制备 |
| 3.3.2 瓶状微腔激光器的光学性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 本论文的工作总结 |
| 4.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的论文 |
（9）基于外部延迟光反馈的双偏振光纤激光器拍频信号相位噪声抑制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤光栅激光器 |
| 1.1.1 光纤光栅激光器简述 |
| 1.1.2 光纤光栅激光器的分类 |
| 1.2 双偏振DBR光纤光栅激光器 |
| 1.2.1 双偏振DBR光纤光栅激光器的制作 |
| 1.2.2 双偏振DBR光纤光栅激光器的应用 |
| 1.2.3 双偏振DBR光纤激光器的拍频信号 |
| 1.3 拍频信号的相位噪声 |
| 1.4 稳频技术的研究 |
| 1.4.1 稳频技术的进展 |
| 1.4.2 稳频的实质 |
| 1.4.3 激光器稳频技术研究 |
| 1.5 本文创新点及主要内容 |
| 第二章 以FRM为反射镜的光延时反馈系统 |
| 2.1 外部光纤延迟反馈 |
| 2.1.1 光纤延迟线 |
| 2.1.2 外部光纤延迟反馈原理 |
| 2.2 光纤激光器的偏振态及FRM反射镜 |
| 2.2.1 双偏振光纤激光器的偏振态 |
| 2.2.2 法拉第旋转镜（FRM） |
| 2.2.3 以FRM为反射镜的外部光纤延迟反馈系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 接入两个FRM的光延时反馈系统 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 反馈激光的干涉 |
| 3.2.1 激光干涉原理 |
| 3.2.2 激光反馈干涉原理及优点 |
| 3.3 由两个FRM组合的外部反馈系统 |
| 3.4 瑞利散射 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 以FBG为反射镜的光延时反馈系统 |
| 4.1 FBG的结构及应用 |
| 4.2 外部光反馈系统基本方案 |
| 4.2.1 法布里-珀罗谐振腔基本原理 |
| 4.2.2 基于F-P腔的反馈基本思路 |
| 4.2.3 FBG作为反射镜的外部光反馈系统 |
| 4.3 反馈激光偏振态对相位噪声抑制的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 研究生期间参与发表学术论文情况 |
| 项目课题情况 |
| 致谢 |
（10）非对称级联型全光纤Fabry-Perot腔谱特性研究（论文提纲范文）
| 1 原理分析 |
| 2 数值模拟分析讨论 |
| 2.1 光栅长度对单腔结构透射特性的影响 |
| 2.2 单双腔结构比较 |
| 2.3 光栅长度对两级不对称FBG-FP滤波器透射特性的影响 |
| 2.4 不同折射率调制深度下的透射特性 |
| 2.5 腔长变化对非对称双腔FBG-FP结构传输特性的影响 |
| 3 结论 |
四、光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔纵模特性研究（论文参考文献）
- [1]面向气体探测应用的窄线宽光纤激光器研究[D]. 尹韬策. 浙江大学, 2020(02)
- [2]基于SOA的连续波单波长与多波长环形腔光纤激光器[D]. 罗民. 长江大学, 2020(02)
- [3]非对称光纤布拉格光栅构成的单腔及多腔结构透射特性研究[D]. 陈建. 华东理工大学, 2020(01)
- [4]干涉型光纤声传感器信号解调方法研究[D]. 王冠玉. 暨南大学, 2019(02)
- [5]基于微流控芯片的染料激光器[D]. 孔玥. 上海交通大学, 2019(06)
- [6]基于掺钴光纤的光纤光栅器件应用研究[D]. 李莹. 浙江大学, 2018(04)
- [7]基于光纤光栅的Fabry-Perot谐振腔研究[D]. 郭溢辉. 北京交通大学, 2018(07)
- [8]微流控芯片中微型染料激光器的研究[D]. 蔡增艳. 上海交通大学, 2017(06)
- [9]基于外部延迟光反馈的双偏振光纤激光器拍频信号相位噪声抑制[D]. 劳奕琴. 暨南大学, 2016(02)
- [10]非对称级联型全光纤Fabry-Perot腔谱特性研究[J]. 张晖霞,鲁怀伟,李军. 电脑知识与技术, 2013(31)