跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.211.31.134) 您好!臺灣時間:2024/07/23 07:46
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林宗正
研究生(外文):C. C. Lin
論文名稱:約分諧波鎖模摻鉺光纖雷射之研究
論文名稱(外文):Study of rational harmonic mode-locking
指導教授:賴暎杰
指導教授(外文):Y. Lai
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:光電工程系所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:99
中文關鍵詞:鎖模光纖雷射摻鉺光纖雷射約分諧波鎖模
外文關鍵詞:mode-locking fiber laserEDFLRHML
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:176
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
一般來講,在利用主動約分諧波鎖模來提高摻鉺光纖雷射的脈衝重複率的時候,也會造成脈衝序列的振幅不等高性,而文獻上解決這個問題的方法都必須利用其他元件和機制來改善,但本論文使用一種方法來提高脈衝重複率及改善因約分諧波鎖模所造成的脈衝不等高性,而且僅僅只改變共振腔內的AM調變器之DC Bias就可達到這個目的,而不必像文獻上所說的依賴其他元件。
Generally speaking, when we increase the repetition rate of the pulse trains of erbium doped fiber laser by rational harmonic mode locking, the amplitude of the pulse trains would not equal as a result. This phenomenon must usually be improved by the use of the other element and setup in the previous thesis. In this thesis we use a new method to increase the repetition rate and improve the unequal pulse trains amplitude caused by rational harmonic mode locking only by changing the DC bias voltage of AM modulator in the cavity.
目 錄
中文摘要..................................................i
英文摘要.................................................ii
致謝....................................................iii
目錄.....................................................iv
圖表目錄.................................................vi

第一章 序論...............................................1
1.1 概述..................................................1
1.2 研究動機..............................................5
1.3 論文架構..............................................8
1.4 參考文獻..............................................9

第二章 主動鎖模雷射理論..................................11

2.1 AM振幅調變鎖模.......................................11
2.2 FM相位調變鎖模.......................................15
2.3 提高脈衝重複率的方法.................................18
2.4 諧波鎖模.............................................20
2.5 約分諧波鎖模.........................................24
2.6 主動鎖模的噪音來源...................................35
2.7 主動鎖模的穩定機制...................................37
2.8 參考文獻.............................................41

第3章 實驗與結果.........................................44

3.1 實驗架構.............................................44
3.2 一般的主動約分諧波鎖模摻鉺光纖雷射...................48
3.3 加入穩定機制的主動約分諧波鎖模摻鉺光纖雷射...........60
3.4 改善約分諧波鎖模之脈衝不等高性的方法.................73
3.5 結論.................................................81
3.6參考文獻..............................................84

第4章 結論與展望.........................................85

4.1 結論.................................................85
4.2 未來展望.............................................87

圖 表 目 錄

圖1-1 (a)光纖通訊損耗的演進...............................2
圖1-1 (b)Lucent All-Wave fiber(消除1400nm水氣吸收波段)....2
圖1-2 傳統中繼方塊圖(repeater)............................3
圖1-3 EDFA光纖通訊系統....................................3

圖2-1 主動振幅鎖模使用線性或環形共振腔的架構.............11
圖2-2 振幅調變鎖模在頻域上的簡圖.........................12
圖2.3 調變器的穿透係數隨時間關係圖.......................13
圖2.4 振幅調變鎖模在時域上的簡圖.........................14
圖2-5 相位固定時諧頻於時域上產生脈衝序列.................15
圖2-6 相位鎖模在時域上的示意圖...........................16
圖2-7 加入濾波器在P=4,Q=3之鎖模光纖雷射脈衝序列..........19
圖2-8 振幅調變諧波鎖模在時域上的簡圖.....................21
圖2-9 振幅調變諧波鎖模在頻域上的簡圖.....................21
圖2-10 諧波鎖模與超模的形成..............................23
圖2.11 (a)光在調變器所看到的兩種穿透係數.................26
圖2.11 (b) 新的穿透係數圖形..............................26
圖2.11 (c) RHML在不同倍率下所得到的脈衝圖形..............27
圖2-12 諧波鎖模之脈衝在調變器穿透曲線某瞬間之簡圖........28
圖2-13 光在共振腔內分別經過不同時間的調變之簡圖(P=2).....29
圖2-14 (a)光經過多次調變後所造成的脈衝位置關係圖(P=2)....29
圖2-14 (b) RHML之脈衝在調變器穿透曲線某一瞬間之簡圖(P=2).29
圖2-15 光在共振腔內分別經過不同時間的調變之簡圖(P=3).....31
圖2-16 (a)光經過多次調變後所造成的脈衝位置關係圖(P=3)....31圖2-16 (b)RHML之脈衝在調變器穿透曲線某一瞬間之簡圖(P=3)..31
圖2-17 光在共振腔內分別經過不同時間的調變之簡圖(P=4).....33
圖2-18 (a)光經過多次調變後所造成的脈衝位置關係圖(P=4)....33
圖2-18 (b)RHML之脈衝在調變器穿透曲線某一瞬間之簡圖(P=4)..33
圖2-19 PZT架構圖.........................................37
圖2-20 Regenerative mode-locked 架構圖...................38
圖2-21 超模受Fabry-Perot濾波器影響關係圖.................39

圖3-1 Sigma Cavity之架構圖...............................44
表3-1 雷射共振腔光纖元件的規格及特性.....................45
圖3-2 摻鉺光纖放大自發性輻射(ASE)光譜圖................46
圖3-3 光帶通濾波器光譜圖.................................47
圖3-4 調變器的穿透係數與DC偏壓之關係圖...................49
圖3-5 P=2,4G之脈衝重複率的RF spectrum....................49
圖3-6 P=3,6G之脈衝重複率的RF spectrum....................50
圖3-7 P=4,8G之脈衝重複率的RF spectrum....................50
圖3-8 P=2,4GHz之脈衝重複率在示波器上的情形...............51
圖3-9 P=3,6GHz之脈衝重複率在示波器上的情形...............52
圖3-10 P=4,8GHz之脈衝重複率在示波器上的情形..............52
圖3-11 P=2,10G之脈衝重複率的RF spectrum..................54
圖3-12 P=3,15G之脈衝重複率的RF spectrum..................55
圖3-13 P=4,20G之脈衝重複率的RF spectrum..................55
圖3-14 P=2,10GHz之脈衝重複率在示波器上的情形.............57
圖3-15 P=3,15GHz之脈衝重複率在示波器上的情形.............57
圖3-16 P=4,20GHz之脈衝重複率在示波器上的情形.............58
圖3-17 (A)(B)(C)分別為4GHz、6GHz、8GHz的光譜圖...........58
圖3-18 (A)(B)(C)分別為10GHz、15GHz、20GHz的光譜圖........59
圖3-19 加入SOA的架構圖...................................60
圖3-20 P=2,4G之脈衝重複率的RF spectrum...................63
圖3-21 P=3,6G之脈衝重複率的RF spectrum...................63
圖3-22 P=4,8G之脈衝重複率的RF spectrum...................64
圖3-23 P=2,4GHz之脈衝重複率在示波器上的情形..............65
圖3-24 P=3,6GHz之脈衝重複率在示波器上的情形..............66
圖3-25 P=4,8GHz之脈衝重複率在示波器上的情形..............66
圖3-26 P=2,10G之脈衝重複率的RF spectrum..................67
圖3-27 P=3,15G之脈衝重複率的RF spectrum..................68
圖3-28 P=4,20G之脈衝重複率的RF spectrum..................68
圖3-29 P=2,10GHz之脈衝重複率在示波器上的情形.............70
圖3-30 P=3,15GHz之脈衝重複率在示波器上的情形.............71
圖3-31 P=4,20GHz之脈衝重複率在示波器上的情形.............71
圖3-32 (A)(B)(C)分別為4GHz、6GHz、8GHz的光譜圖...........72
圖3-33 (A)(B)(C)分別為 10GHz、15GHz、20GHz的光譜圖......72
圖3-34 AM調變器的偏壓與穿透係數關係圖....................74
圖3-35 P=3,6GHz之脈衝重複率其調變器DC bias為2.11V時在示波
器上的情形........................................75
圖3-36 P=3,6GHz之脈衝重複率其調變器DC bias為2.11V時的RF
spectrum..........................................75
圖3-37 P=4,8GHz之脈衝重複率其調變器DC bias為3.4V時在示波
器上的情形........................................76
圖3-38 P=4,8G之脈衝重複率其調變器DC bias為3.4V時的 RF
spectrum..........................................77
圖3-39 P=3,15GHz之脈衝重複率其調變器DC bias為2.1V時在示
波器上的情形......................................78
圖3-40 P=3,15G之脈衝重複率其調變器DC bias為2.1V時的RF
spectrum..........................................78
圖3-41 P=4,20GHz之脈衝重複率其調變器DC bias為3.4V時在示
波器上的情形......................................79
圖3-42 P=4,20G之脈衝重複率其調變器DC bias為3.4V時的RF
spectrum..........................................80
圖3-43 AM調變器的穿透係數與時間關係圖(DC bias= ).........81
圖3-44 P=4,脈衝進入調變器所看到穿透係數之情形(DC bias= ).82
圖3-45 AM調變器的穿透係數與時間關係圖(DC bias= /2) ......83
圖3-46 P=4,脈衝進入調變器所看到的穿透係數之情形(DC
bias= /2) ........................................83

圖4-1 利用PZT的Sigma Cavity 架構.........................87
1. All-Wave fiber, http://www.lucent.com
2. S. B. Poole, D. N. Payne, M. E. Fermann, “Fabrication
of low loss optical fibers containing are-earthions,”
Electron. Lett., vol.21, p737,1985
3. R. J. Mears, L. Reekie, I. M. Jauncey, and D. N. Payne,
“High gain rare-earth doped fiber amplifier operating
at1550nm”Proc. OFC, Reno, NV, 1987.
4. P. C. Becker, N. A. Olsson, and J. R. Simpson, “Erbium
-doped Fiber Amplifiers,” Acadamic Press(1999)
5. A. Hasegawa, and F. Tappert, “Transmission of
stationary nonlinear optical pulses in dispersive fibers
and anomalous dispersion, “ Appl. Phys. Lett.23,
p.142,1974
6. L.F. Mollenauer, R. H. Stolen, and J. P. Gordon,
“Experimental observation of picosecond pulse narrowing
and solitons in optical fiber,” Phys. Rev. Lett.45,
p.1095, 1980
7. P. P. Vasil, V. N. Morozov, G. T. Pak, Y. U. Popov, and
A. B. Sergeev, “Measurement of frequency shift of a
picosecond pulse from amoded-locked injection laser ,”
Sov. J. Quant. Electron. 15, p.859, 1985
8. R. L. Fork, B. I. Greene, and C. V. Shank, “Generation
of optical pulse shorter than 0.1ps by colliding pulse
mode locking,” Appl. Phys. Lett.38, p.671,1981
9. H. A. Haus, J. G. Fujimoto, and E. P. Eppen, “Structure
for additive pulse mode locking, ”J. OPT. Soc. Am.
B8,p.2068, 1991
10. K. Tamura, E. P. Ippen, H. A. Haus, and L. E. Nelson,
“77-fs pulse generation from a stretched-pulse mode
-locked all-fiber ring laser,” Opt. Lett, vol.18
p.1080,1993
11. S. Y. Chen and J. Wang, “Self-starting issues of
passive self-focusing mode locking,” Opt. Lett.16
p.1689, 1991
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top