单纵模多波长掺铥光纤激光器研究的任务书.docx

单纵模多波长掺铥光纤激光器研究的任务书
任务书
一、课题背景及研究意义
现代通信技术领域不断发展，对高性能、大容量、低成本的光通信设备提出了更高的要求。激光器作为光通信设备中的重要组成部分，具有高亮度、小发散角、高频率调制等优点，被广泛应用于光纤传输、光纤传感、光存储等领域。其中，掺铥光纤激光器由于具有宽谱、高光效、高功率稳态连续波输出等特点，成为研究热点。
单纵模多波长掺铥光纤激光器是一种能够同时输出多个波长的激光器，其多波长性能可以减少光纤连接数量和布线难度，增加光纤传输的容错性，从而提高光通信系统的可靠性和传输效率。因此，研究单纵模多波长掺铥光纤激光器的制备方法、工作原理和特性对于光通信设备的发展至关重要。
二、研究目标
本项目的主要研究目标是，通过理论计算、光学设计和实验验证，实现单纵模多波长掺铥光纤激光器的高效制备和稳定输出。具体研究内容包括：
1.探究不同掺铥浓度、纤芯直径和光纤长度对激光器输出特性的影响；
2.基于非线性光学效应和光纤光栅技术，研究单纵模多波长激光器的产生机理及光谱分布规律；
3.开发适合单纵模多波长激光器输出特性的光纤零件和控制方案；
4.应用单纵模多波长掺铥光纤激光器实现光纤传输和光纤传感等技术领域的应用。
三、研究方法及技术路线
1.理论计算和模拟：通过理论计算和数值模拟，分析掺铥浓度、纤芯直径和光纤长度等参数对激光器输出特性的影响，优化激光器的光学设计。
2.光学器件制备：通过人工拉制法和氢气镀膜技术，制备符合要求的掺铥光纤器件。
3.实验测量和分析：采用多种光学测量仪器，如光谱仪、温度控制器、功率计等，对激光器输出特性进行实验测量和分析。
4.光纤传输和光纤传感应用实验：基于单纵模多波长掺铥光纤激光器特性，实现光纤传输和光纤传感的应用实验。
四、预期成果
1.实现单纵模多波长掺铥光纤激光器的高效制备和稳定输出；
2.研究单纵模多波长光谱分布规律，探究相应机理；
3.提出适合单纵模多波长激光器输出特性的实用光纤零件和控制方案；
4.应用单纵模多波长掺铥光纤激光器实现光纤传输和光纤传感技术；
5.发表相关领域的学术论文，为相关学科的发展做出贡献。
五、研究计划和进度安排
本研究预计历时两年，主要研究内容和进度安排如下：
第一年：
1.建立单纵模多波长激光器理论模型，分析不同参数对光纤激光器输出特性的影响。预计用时6个月。
2.根据理论模型设计和制备光纤掺铥元件，通过实验测量优化激光器结构和光纤参数，提高激光器的输出性能。预计用时6个月。
第二年：
1.基于单纵模多波长激光器的产生机理和光谱分布规律，提出相应的光纤零件和控制方案。预计用时6个月。
2.在光纤传输和光纤传感应用领域，进行实验验证和性能测试。预计用时6个月。
六、预期经费
本研究主要经费包括：设备购置费、材料费、人员费用、差旅费、公杂费等。预计总经费为100万元。
七、工作条件
本项目所需要的实验室、实验仪器和设备等在申请前均已具备，符合研究工作要求。
八、研究团队及研究分工
本项目的研究团队由三名研究人员组成，其中一名为负责人，一名为副负责人，一名为研究助手。具体分工如下：
1.负责人：负责项目的总体设计、日常管理和实验进度监控；
2.副负责人：负责控制电路设计和调试；
3.研究助手：负责样品的制备和样品的测试。
以上人员都应具有相应技能和实验经验。
九、参考文献
1.靳吉林,谢宏伟.光纤激光器的研究进展与应用展望[J].激光技术与应用,2013(1):44-48.
2.张小燕,陈晓磊.单纵模多波长掺铥光纤激光器的研究与发展[J].光通信研究,2016(2):31-36.
3.李佳琦,赵玉红.光纤激光器中掺铥浓度的影响[J].光电技术应用,2015(1):28-32.
4.SaitohK,KoshibaM.Designandcharacteristicsofphotoniccrystalfiber[J].IEEEJournalofQuantumElectronics,2004,38(2):43-53.
5.XuY,WuJ,SunXC.Electricallycontrollableliquidcrystalwaveguideattenuator[J].Opticsexpress,2010,18(7):6801-6812.
以上参考文献供参考，具体的文献调研和引用将在研究过程中进行确认和修改。