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光纤激光器频谱的仿真与优化
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2017-11-09
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基于掺铒光纤 Giles模型，建立 了环形腔掺铒光纤激光器模 型，按照实际所用的 结构激光器设定仿真参数，对前 向、后 向以及双 向放大 自发辐射（AmplifiedSpontaneousEmission，ASE）光对激光器性能的影响进行仿真，得到激光器性能优化参数。仿真结果表 明在激光器起振 时，是否考虑腔 内的前后 向 ASE光对输 出光功率 幅值 与掺 铒光纤增 益粒子分布影 响不大，后向ASE光是导致掺铒光纤存在截止长度 的原 因。实验结果和仿真结果 的对 比表 明本模型可较准确地仿真激光器的性能，可用于对实际激光器 的设计进行参数优化。激光器模型由抽运源 、增益单元 、损耗单元 、选频单元 、反馈及输出单元组成 ，见图 1。
增益模块是整个激光器模 型的核心模块 ，它描述 了光场与增益介质相互作用从而获得增益的过程 。1990年 Giles基于速率方程理论 ，首次比较全面和系统的分析 和总结 了掺铒光纤放大器理论模型 ，提供了均匀加宽假设下稳态模型和时变模型的分析工具 J。其不仅能对 ASE光等多种参量进行全面的分析，还为多波长信号在铒纤中传输提供了全频谱解决方案。
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