研究目的
设计一种用于水下光通信(UWOC)的高功率、高光束质量且高带宽的发射机,采用主振荡器功率放大器(MOPA)系统和二次谐波产生(SHG)技术。
研究成果
结合SHG技术的高功率、高带宽532纳米MOPA系统成功应用于水下无线光通信。该系统保持了种子光的束流质量,在1×10?比特传输中实现了100兆比特/秒的无误码传输速率。未来工作可聚焦于提升基频光功率以提高SHG过程效率。
研究不足
由于低功率基频光在KTP晶体中双频转换效率较低,532纳米光的功率仅为0.06毫瓦。建议后续实验通过提高基频光功率来增加放大级数。
1:实验设计与方法选择:
研究包括对放大激光的大信号建模和MOPA系统频率响应的理论模拟,随后将3毫瓦的1微米光实验性放大至145毫瓦。
2:样本选择与数据来源:
种子光源来自耦合进HI1060光纤的1064纳米TO封装激光二极管。
3:实验设备与材料清单:
包含掺镱双包层光纤、用于二次谐波产生的KTP晶体以及各类光学和电子元件。
4:实验流程与操作步骤:
涉及种子光放大、通过二次谐波产生532纳米光,并采用曼彻斯特编码调制放大光以实现数据传输。
5:数据分析方法:
分析了放大功率与信号功率的关系,并测量了放大激光的频率响应。
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CCD camera beam profiler
BC106N-VIS/M
Thorlabs
Measurement of the beam quality of the seed and amplified laser light
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TO-Packaged laser diode
1064-nm
Seed light source for the MOPA system
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Yb-doped double-clad fiber
Amplification of the 1-um light
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KTP crystal
4*4*8 mm
Second harmonic generation to produce 532-nm light
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Arbitrary waveform generator
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Modulation of the seed laser diode
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