摘要
干涉型光纤水听器系统对光源的线宽要求极高（kHz量级）。窄线宽光纤激光器的应用有利于其探测灵敏度和探测精度的提升。对于基于时分复用技术的光纤水听器阵列来说，脉冲光源的重复频率和脉宽直接制约了系统的基元数量、动态范围和信号解调难度等指标。因此，研究性能良好的窄线宽激光器和脉宽可调谐的脉冲激光器对提升水听器性能有着重要意义。 目前，常见的窄线宽光纤激光器大多需要使用复杂的线宽压缩手段，容易引入额外的噪声。布里渊稀土掺杂光纤激光器仅通过受激布里渊效应即可将MHz量级的种子光源转换为kHz量级的布里渊激光，具有广阔的应用前景。 本文以布里渊稀土掺杂光纤激光器为研究对象，研究可以满足干涉型光纤水听器及其阵列系统应用需求的新型窄线宽激光器和脉冲激光器。在窄线宽激光器的研究方面，以数十厘米铒镱共掺光纤（Er/Yb-codoped Fiber，EYDF）作为混合增益介质实现的布里渊铒镱共掺光纤激光器（Brillouin Er/Yb-codoped Fiber Laser， BEYFL）具有窄线宽（2kHz）、低相位噪声（-107dB/Hz1/2@1kHz）、高输出功率（gt;100mW）和超短增益光纤（lt;1m）等优点。在脉冲激光器的研究方面，通过在布里渊掺铒光纤激光器（Brillouin Erbium-doped Fiber Laser，BEFL）腔内加入电光相位调制器的方式，实现了脉宽在5ns~30.6ns范围连续可调的脉冲输出。 本文的主要创新点如下： 1.使用数十厘米EYDF同时作为线性增益介质和布里渊增益介质的方法，实现了窄线宽、低相位噪声的BEYFL。相较基于数米EDF的BEFL，BEYFL的结构更加紧凑且输出功率更高，更适用于远程水听器系统。 2.通过调节BP功率改变增益谱形状的方法，实现了脉宽独立可调的主动锁模布里渊掺铒光纤激光器（AHML-BEFL），在时分复用式水听器阵列和分布式传感领域具有重要应用价值。
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