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

許克丞(Ke-Cheng Hsu)

指導教授 ： 王立康

國立清華大學/電機資訊學院/光電工程研究所/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2007.00135

摘要

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。

關鍵字

光纖雷射 ； 光纖光柵 ； 可調式

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Fiber Laser ； Fiber Bragg Grating ； switchable

參考文獻

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